[发明专利]一种抗核辐射复合材料

说明书

本发明公开了一种可较好地防护高能量中子和γ射线的抗核辐射复合材料，包括：一对不锈钢基材，其一侧表面上设置有至少两层可防护高能量中子涂层，另一侧表面上设置有至少一层可防护γ射线涂层，形成抗核辐射板，所述的可防护高能量中子的涂层中，最内侧的涂层中包括：40～70重量份的铝基金属、20～40重量份的碳化硼和10～20重量份的氧化钐，最外侧的涂层中包括30～70重量份的铝基金属、20～50重量份的三氟化铝和10～20重量份的氢化锆，这一对抗核辐射板通过设置有可防护γ射线涂层的一侧背对背复合在一起。该复合材料可广泛地用于制作各种核辐射防护设备。

技术领域

本发明涉及到一种复合材料，尤其涉及到一种抗核辐射复合材料。

背景技术

业内人士都知道，传统的抗核辐射材料通常包括铅、镉等重金属。由于铅和镉的比重较大，使得由其制备得到的抗辐射设备非常笨重，更主要的是铅和镉都是有毒物质，在生产过程中不但会污染环境，还会对操作工人的身体造成伤害。除此之外，由于辐射的种类比较多，铅和镉对γ射线具有较好的防护能力，但是对高能量中子的防护能力却较弱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可较好地防护高能量中子和γ射线的抗核辐射复合材料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种抗核辐射复合材料，包括：一对不锈钢基材，每个不锈钢基材的一侧表面上设置有至少两层可防护高能量中子涂层，每个不锈钢基材的另一侧表面上设置有至少一层可防护γ射线涂层，形成抗核辐射板，所述的至少两层可防护高能量中子涂层中，最内侧的涂层中包括：40～70重量份的铝基金属、20～40重量份的碳化硼、以及10～20重量份的氧化钐，最外侧的涂层中包括：30～70重量份的铝基金属、20～50重量份的三氟化铝和10～20重量份的氢化锆；所述的可防护γ射线涂层中，包括21～21.8重量份的白料、21～21.8重量份的黑料、60～120重量份的屏蔽填料；所述的屏蔽填料为氧化铅、氧化铋、金属钨粉末中的一种或几种混合物；所述的白料包括：20重量份的多元醇、0.3～0.5重量份的复合催化剂、0.4～0.6重量份的发泡剂、0.1～0.3重量份的泡沫稳定剂和0.2～0.4重量份的蒸馏水；所述的黑料包括：0～10重量份的二苯甲烷二异氰酸酯和10～21.8重量份的多亚甲基多苯基多异氰酸酯；这一对抗核辐射板通过设置有可防护γ射线涂层的一侧背对背复合在一起。

作为一种优选方案，在所述的一种抗核辐射复合材料中，所述的多元醇优选硬泡聚醚多元醇4110、硬泡聚醚多元醇403、聚氧化丙烯多元醇N-303、聚醚多元醇204中的一种或两种以上的混合物。

作为一种优选方案，在所述的一种抗核辐射复合材料中，所述的复合催化剂优选环已胺、辛酸亚锡、五甲基二亚乙基三胺、三亚乙基二胺、三甲基羟乙基双氨乙基醚、二丁基锡二月桂酸酯中的一种或两种以上的混合物。

作为一种优选方案，在所述的一种抗核辐射复合材料中，所述的发泡剂为五氟丙烷和环戊烷的一种或两种以上混合物。

作为一种优选方案，在所述的一种抗核辐射复合材料中，所述的泡沫稳定剂为二甲基硅油。

作为一种优选方案，在所述的一种抗核辐射复合材料中，所述的可防护高能量中子涂层有两层，通过喷涂的方法复合在不锈钢基材上，具体步骤为：

1)将所述重量份的铝基金属粉末、碳化硼粉末和氧化钐粉末混合均匀，作为内层喷涂粉末，其中，所述铝基金属粉末的粒径控制在1～50微米之间，所述碳化硼粉末的粒径控制在1～75微米之间，所述氧化钐粉末的粒径控制在1～25微米之间；

2)将所述重量份的铝基金属粉末、三氟化铝粉末和氢化锆粉末混合均匀，作为外层喷涂粉末，其中，所述铝基金属粉末的粒径控制在1～50微米之间，所述三氟化铝粉末的粒径控制在20～75微米之间，所述氢化锆粉末的粒径控制10～75微米之间；

3)对不锈钢表面进行清洗和喷砂粗化处理；