一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料制造技术

本发明专利技术涉及一种反应堆中的屏蔽材料，具体涉及一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料，该材料各组分按质量比为：含5%碳化硼的环氧树脂58份，铅39份，偶联剂、交联剂等其它用于材料粘合、增强等功能的加工助剂共3份。本发明专利技术材料可在高温条件下运行，仅需2cm厚度即可使中子剂量率降低70%以上，使伽玛剂量率降低40%以上，适用于各类反应堆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反应堆中的屏蔽材料，具体涉及一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料。
技术介绍
现有的对中子和伽玛分别进行屏蔽的材料主要为聚乙烯和铅，在屏蔽设计时一般采用先铅防护后聚乙烯基材料防护的顺序，而中子打在聚乙烯基材料上会产生一定数量的次级伽玛，易导致辐射水平的升高，不利于屏蔽效果的实现。因此，将中子和伽玛综合屏蔽成为核安全领域的重要课题。现有的中子和伽玛综合屏蔽材料主要是铅硼聚乙烯。在铅硼聚乙烯复合材料中，聚乙烯的维卡软化点在100°C左右，正常使用温度约为70°C。当反应堆发生失水事故时，冷却剂泄漏将造成堆舱温度升高，远高于聚乙烯的材料软化温度。若该高温环境持续较长时间，聚乙烯将发生软化，因变性而产生空隙，对中子的屏蔽效果将降低，甚至可能导致屏蔽失效，造成巨大的辐射安全隐患。因此，设计出一种具有良好的中子和伽玛综合屏蔽效果的屏蔽材料是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的屏蔽材料，可在高温条件下运行，仅需2cm厚度即可使中子剂量率降低70%以上，使伽玛剂量率降低40%以上，适用于各类反应堆。本专利技术的目的是通过如下技术措施来实现的。一种具有中子和伽 玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料，该材料各组分按质量比为:含5%碳化硼的环氧树脂58份，铅39份，偶联剂、交联剂等其它用于材料粘合、增强等功能的加工助剂共3份。所述具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料的密度为6.06g/cm3。上述技术方案中，所述的含5%碳化硼的环氧树脂为高分子聚合物，密度为2.5g/cm3。环氧树脂的分子式为C18H2(i03。所述的铅为铅砂，密度为11.4g/cm3。本专利技术具有较好的中子和伽玛综合屏蔽效果，仅需2cm厚度即可对常见能量中子的剂量率降低70%以上，可使快中子(能量为IMeV)剂量率降低70%，使中能中子(能量为0.1MeV)剂量率降低92%，使慢中子(能量为IeV)剂量率降低96%，对典型伽玛能量(60Co或137Cs)的伽玛剂量率降低40%以上；重量轻，密度仅6.06g/cm3，有较高的维卡软化温度(高于220°C )，当反应堆发生失水事故时，可保证反应堆安全。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的描述。本实施例是将铅粉、含5%碳化硼的环氧树脂按39:58的重量比加入容器，加入少量硅烷偶联剂和DCP (过氧化二异丙苯)，混炼，搅拌均匀，加热后压模成型，得到具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料的实验样品。表I为实验样品对中子的屏蔽性能。表I权利要求1.一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料，其特征在于该材料各组分按质量比为:含5%碳化硼的环氧树脂58份，铅39份，加工助剂3份。2.根据权利要求1所述的具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料，其特征在于:所述含5%碳化硼的环氧树脂为中子屏蔽材料，密度为2.5g/cm3，所述铅为伽玛屏蔽材料，密度为11.4 g/cm3，加工助剂为偶联剂、交联剂并用。全文摘要本专利技术涉及一种反应堆中的屏蔽材料，具体涉及一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料，该材料各组分按质量比为含5%碳化硼的环氧树脂58份，铅39份，偶联剂、交联剂等其它用于材料粘合、增强等功能的加工助剂共3份。本专利技术材料可在高温条件下运行，仅需2cm厚度即可使中子剂量率降低70%以上，使伽玛剂量率降低40%以上，适用于各类反应堆。文档编号C08K3/38GK103183929SQ20131009203公开日2013年7月3日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日专利技术者陈艳, 李晓玲, 王益元, 程翀, 谭冰, 刘单, 左亮周 申请人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有中子和伽玛综合屏蔽效果的耐高温屏蔽材料，其特征在于该材料各组分按质量比为：含5%碳化硼的环氧树脂58份，铅39份，?加工助剂3份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳，李晓玲，王益元，程翀，谭冰，刘单，左亮周，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：