屏蔽材料制造技术

本发明专利技术提供对放射线或电磁波具有高屏蔽性能、弯曲加工性和操作性出色、而且不含难燃性的铅的屏蔽材料。其是将具有放射性或电磁波屏蔽能力的金属及金属化合物和有机物的复合物成型为板状等，再用玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等制成的布状薄片将此成型体包裹起来的屏蔽材料。再有，是在由重金属、铁氧体这样的具有高屏蔽性能的粒子和具有弹性的高分子有机化合物制成的屏蔽材料的表面、内部或表面附近通过压力接合安装有聚乙烯、尼龙、聚酯、金属等的薄膜、尼龙纤维、金属纤维等的丝网或表面有突起的板状或棒状材料的屏蔽材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于屏蔽放射线或电磁波的屏蔽材料。
技术介绍
过去，作为放射线的屏蔽材料，由于密度高屏蔽能力出色，一直多使用铅及铅合金。但是，因为铅及铅合金厚度增加后变形加工困难，存在作为在需要塑性加工的地方所用屏蔽材料难以使用的问题。最近几年，作为可以变形加工的铅屏蔽材料，使用了细纤维状的所谓铅毛的集合体。但是，使用这样的铅毛后，虽然变形变得容易了，但伴随着加工的程度变大密度下降，因此，产生了屏蔽性能下降的问题。再有，也由于铅本身对人体有害，其使用正在不断受到限制。所以，就要寻求不使用铅的屏蔽材料。另外，在电磁波屏蔽中可以使用混入像重金属和氧化铁这样其自身具有屏蔽能力的屏蔽粉末的树脂。但是，其变形加工困难，再有，存在混入屏蔽粉末的树脂有容易破损，需要在操作中特别注意的缺点。为了消除这些过去替代铅的屏蔽材料的缺点，在特开平08-122492号公报中公开了应满足环境卫生和柔软性要求的金属和有机物的复合物制成的屏蔽材料。但实际上，由于金属和有机物的复合物因在操作中破坏或产生龟裂，和过去一样操作时也需给与特别注意。作为其对策，虽也可以选择高强度的有机物，增加其含量，但反之失去了柔软性，再有，密度下降导致了屏蔽性能下降。进一步，金属和有机物的复合物还具有在火灾和异常过热时易燃的缺点。
技术实现思路
本专利技术概念上的目的就在于消除于过去的屏蔽材料的缺点。具体而言，本专利技术的第一个目的在于不使用铅而获得放射性屏蔽能力或电磁波屏蔽能力高的屏蔽材料。本专利技术的其他目的在于获得高密度不膨松的屏蔽材料。再有，本专利技术的其他目的在于使强度提高，获得不易撕裂、受冲击时不易破坏、操作变得简单的屏蔽物和有机物的复合物制成的屏蔽材料。本专利技术的进一步的其他目的在于获得不使用在弯曲加工中或弯折时不易破损的铅的屏蔽材料。与本专利技术有关的屏蔽材料是将具有屏蔽放射线、电磁波功能的分散用粉末和作为分散基材的有机物的复合物制成的具有柔软性的板状体样的成型体通过用难燃性纤维薄片所包裹，使难燃性和操作时的强度都得到提高的屏蔽材料。另外，本专利技术的屏蔽材料由于富有柔软性而易于变形加工，可以将具有复杂形状的屏蔽对象物无间隙地屏蔽起来，可以将来自具有复杂表面形状的对象物的各种放射线或电磁波屏蔽。再有，与本专利技术有关的屏蔽材料，通过在对放射性或电磁波具有屏蔽功能的粒子和具有弹性的高分子有机化合物粒子的复合体表面或内部配置有增强材料使其成为一体化，提高了对于弯曲或弯折加工的强度。适合分散混合于有机物基材中的屏蔽物质和有机物可根据所要求的屏蔽能力和使用温度等应用环境适当选取。特别是，关于放射线的屏蔽，放射线的屏蔽能力主要和屏蔽材料的密度成比例。例如，钨或钼密度大，屏蔽能力非常强，具有同体积铅的1.4倍左右的屏蔽能力。再有，相同的碳化钨或其他的钨合金或钨化合物、其他的重金属化合物和钨或钼等其他的高密度的粉末混合也可得到同样的效果。另外，为了屏蔽电磁波，作为混合在有机物中的屏蔽用分散材料，铁材料、氧化铁、氧化钛、钛酸钡这样的金属化合物的磁性体的粉末都适用。为了屏蔽电磁波，可利用其表面反射，或被屏蔽材料所吸收的任意一个作用，但特别是在应用于电磁波测定仪时，由反射引起的屏蔽，因为被反射的电磁波可能会影响其他的仪器，所以尽量希望使用吸收屏蔽。为此，在使用磁性体的金属化合物的场合，由于具有电磁波变化为热被屏蔽材料所吸取的作用，所以适用。再有，本专利技术中所使用的有机物，是具有柔软性，和上述金属及金属氧化物容易亲合的材料，可使用弹性树脂、加硫橡胶、软质塑料等。作为包裹上述具有屏蔽能力的复合物的成型体的难燃性布状薄片，可使用像以玻璃纤维、金属纤维、碳纤维，或陶瓷纤维等难燃性纤维编织成布状的、抗撕裂、有柔软性、有难燃性的纤维材料。用这样的纤维部件将上述具有屏蔽功能的复合物的成型体以密封状态包裹起来，隔断了对构成上述复合物的有机物的氧的供给，进一步提高了难燃性。这时，上述纤维制成的布状薄片，优选用氯乙烯这样的非透气性的被覆材料被覆。制造本专利技术的屏蔽材料时将成型材料放入具有难燃性的布状物包裹，可以使用各种方法。例如，可以采用将难燃性布材料整形加工为袋状，把混合物的成型体封入袋内的方法；预先将混合材料用布材料包裹，一体成型为最终形状的方法；在两张或更多的布状材料之间插入混合物的成型体，将外围部订在一起成为一体的方法。为将布材料订在一起，可采用将外围部用高强度的尼龙、玻璃纤维、金属纤维等的线缝合的方法和，用焊接器加热、加压压力接合的方法，进一步，也可采用使用粘结剂粘在一起的方法。进一步，作为增强材料，可使用聚乙烯、尼龙、聚酯、金属等的层压薄片、尼龙纤维、金属纤维等的丝网，或表面具有突起的板状或棒状材料。由于使用这些增强材料，可以抗弯曲和剪断，成为用小体积增强的屏蔽材料。因此，尽管使用了增强材料但作为屏蔽材料的密度的减低也很小，其对放射线或电磁波的屏蔽能力几乎没有下降。增强材料根据屏蔽材料的形状切断使用。作为屏蔽材料和增强材料一体化的手段，可以使用在增强材料和屏蔽材料接触的状态下加热部分熔融使其一体化的方法；用粘结剂将两者粘在一起使其一体化的方法；把增强材料贴在屏蔽材料上的方法；将增强材料夹在2个或更多的屏蔽材料之间加热或加压使其一体化的方法等各种各样的方法。再有，通过和增强材料一体化后的屏蔽材料，适用于上述的包裹在布状薄片中的构造，可以大大增强通过折叠搬运和保管时的抗破损和抗破裂性。附图的简单说明附图说明图1为在屏蔽材料的单侧表面上施加增强材料的例子，图2为在屏蔽材料的内部施加增强材料的例子，图3为在屏蔽材料的表面附近埋设增强材料的例子，图4为在单面施加具有在一定程度以上不能弯曲功能的增强材料的屏蔽材料的例子，(a)为通常时，(b)为折叠状态，进一步，图5，为在屏蔽材料的两面施加图4中所示的增强材料的例子。具体实施例方式实施例1表1表示的是本专利技术的屏蔽材料应用于放射线用屏蔽材料的例子。同表中，No.1～8为本专利技术的实施例，No.9～13为比较例，是根据柔软性、屏蔽能力、难燃性、操作性加之综合评价进行各例评价的。将使用具有0.5～100μm左右粒径的钨粉末、钼粉末、氧化铪作为给与屏蔽能力的分散粒子，与约40体积％比例的作为有机物的链烯烃类弹性体、加硫橡胶、苯乙烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、聚酯类弹性体混炼得到的复合物，在140℃～180℃的温度之间以压制的方法成型，成为3mm×300mm×1000mm的板状材料。接着，用如表中所示的用氯乙烯包覆的玻璃布薄片、用硅包覆的玻璃布薄片、用硅包覆的碳纤维薄片、用PTFE(聚四氟乙烯)包覆的钨丝薄片、用PTFE包覆的钢丝薄片、包覆硅的含有碳化硅粉末的尼龙薄片作为布的材料，整形为内部具有厚度为3mm×300mm×1000mm的空洞的口袋。在此空洞内插入上述的板状材料，用聚酯线将袋的空口缝合得到屏蔽材料。这一屏蔽材料不是用于将屏蔽部件长期固定使用，而是随屏蔽场所变动，应所要屏蔽的场所的形状需要而变形成型，作为放射线屏蔽部件在核电设施内检查操作时使用。本专利技术的实施例的No.1～8对柔软性、屏蔽能力、难燃性、对环境的影响、操作性全部都是适合的，作为放射线屏蔽部件显示了良好的性能。本专利技术的屏蔽材料由于含有高密度的钨粉末，放射线屏蔽性能出色，比相同厚度的含铅材料试料No.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏蔽材料，其特征为，是将由具有屏蔽放射线或电磁波能力的分散材料和有机物的复合物制成的具有柔软性的成型体用由难燃性纤维制成的布状薄片包裹的屏蔽材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村研二，山内正博，松尾繁，坂口茂也，
申请(专利权)人：日本钨合金株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]