[发明专利]一种高效中子流屏蔽复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种高效中子流屏蔽复合材料的制备方法，通过本发明制备出的高效中子流屏蔽复合材料层数达1204层，中子流在这种交替层状分布的中子流屏蔽复合材料中，经层界面间多次散射、吸收，由此实现屏蔽效率的大幅度提升。与此同时，片状填料在微层共挤出的主要单元——层倍增器中受到强烈的双向拉伸剪切流场作用，致使片状填料沿流动方向平躺取向。这种平躺取向使中子流的渗透通道减少，增加了中子流与片状填料粒子的作用几率，这也是屏蔽效率提高的又一原因。此外，这种交替层状复合材料中片状粒子平躺形成的导热通道，为中子流能量以热量形式耗散提供了散热路径，减少了热量局部集中对聚合物材料基体的损害。通过本发明方法制备的高效中子流屏蔽复合材料层数、层厚可控，配方可调，防护效率高，力学性能优良，生产方法简单、性能稳定、易于大规模生产。

主权项

1.一种高效中子流屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：/n第一步，按以下组分及重量份配比备料：/n(1)高密度聚乙烯：100/n(2)粒径为8～10微米的氮化硼：35～55/n(3)聚乙烯蜡：3～5/n第二步，对氮化硼进行干燥处理；/n第三步，将上述高密度聚乙烯、经干燥处理的氮化硼和聚乙烯蜡投入高混机中预混合，经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥，即可得到颗粒型高密度聚乙烯/氮化硼复合材料；/n第四步，将高密度聚乙烯与上述颗粒型高密度聚乙烯/氮化硼复合材料分别投入两台单螺杆挤出机A、B熔融挤出，再经过与两台挤出机相连的汇流器(C)、层倍增器(D)、冷却辊形成的微层共挤出装置，制备出具有高密度聚乙烯层与高密度聚乙烯/氮化硼复合材料层交替排列的层状中子流屏蔽复合材料。/n