[发明专利]一种屏蔽中子的有机硅材料及其制备方法

说明书

本发明涉及中子屏蔽材料技术领域，尤其涉及一种屏蔽中子的有机硅材料及其制备方法。该屏蔽中子的有机硅材料，由包括以下重量份数的原料制备得到：苯基乙烯基硅油10～20份、苯基含氢硅油10～20份、固化剂5～10份、碳化硼85～95份、碳纤维3～5份、氮化硼1～3份。本发明使用苯基乙烯基硅油和苯基含氢硅油，其在混合碳化硼中子吸收材料后，能够高温固化成硅橡胶，具有耐高温耐辐照的特点，并通过合适的原料配比，通过铂金催化剂催化固化的特点，能够使产品在短时间内即可完成固化。

技术领域

本发明涉及中子屏蔽材料技术领域，尤其涉及一种屏蔽中子的有机硅材料及其制备方法。

背景技术

随着核电，核动力船舶、辐照加工、无损检测、放射治疗等产业的快速发展，高能辐射射线已广泛应用于工业、医疗、科研等多个领域，辐射主要防护对象是X射线、Y射线和中子。中子是构成原子核的基本粒子之一，本身不带电，但由于其具有较高的速度能使物质发生电离，产生放射性辐射，被广泛应用于国防、科研、放射治疗及探测等领域；中子在利用核裂变发展核电中不可或缺，为人类提供了大量的清洁能源，然而，中子电离产生的大量次级粒子会与组织细胞相互作用，对人体健康造成巨大危害，同时，中子辐照能使材料内部产生点缺陷和位错，使材料性能发生退化，因此核中子与γ射线的屏蔽与防护成为新一代核能开发的关键因素之一。

目前，常使用聚合物复合材料用来屏蔽中子，聚合物复合材料与传统的金属、混凝土相比较，具有密度低、衰减曲线好、使用方便、造价低，加工性能好等特点，能满足不同能量等级辐射场合的需要。现有的屏蔽高能辐射射线的新型复合材料中多含有碳化硅组分，将其作为中子吸收剂，但是复合材料的柔韧性和耐高低温效果较差，长时间在高温环境下，容易发生分解。因此，如何提供一种柔韧性好，耐高低温效果好的中子屏蔽材料及其制备方法，是本领域技术人员所要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏蔽中子的有机硅材料及其制备方法，以解决现有技术存在的缺陷。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种屏蔽中子的有机硅材料，由包括以下重量份数的原料制备得到：

苯基乙烯基硅油10～20份、苯基含氢硅油10～20份、固化剂5～10份、碳化硼85～95份、碳纤维3～5份、氮化硼1～3份。

优选的，所述苯基乙烯基硅油在25℃时粘度为1000～1500mPa.s；

苯基含氢硅油含氢量为0.3～0.5％，25℃折光率为1.49～1.51。

优选的，所述固化剂为铂金催化剂。

优选的，所述碳化硼的粒径为40～80μm，氮化硼的粒径为40～80μm。

优选的，所述碳纤维的导热率为600～800W/m·K。

本发明还提供了一种上述屏蔽中子的有机硅材料的制备方法，包括以下步骤：

将苯基乙烯基硅油、苯基含氢硅油、固化剂、碳化硼、碳纤维混合，固化后得到屏蔽中子的有机硅材料。

优选的，所述混合是在40～60℃条件下，搅拌15～30min，所述搅拌的速度为40～80r/min。

优选的，所述固化的温度为140～170℃。

经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明使用苯基乙烯基硅油和苯基含氢硅油，其在混合碳化硼中子吸收材料后，能够高温固化成硅橡胶，具有耐高温耐辐照的特点。

本发明通过合适的原料配比，通过铂金催化剂催化固化的特点，能够使产品在短时间内即可完成固化。