[发明专利]一种水泥基中子屏蔽材料及其制备方法

权利要求书

1.一种水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，包括基体材料和功能骨料，所述基体材料和所述功能骨料的重量比为1：0.45～0.55；所述基体材料包括如下重量份的组分：复合水泥100份、聚合物5～15份、聚羧酸减水剂0.8份，以及碳纤维且所述碳纤维的重量为所述基体材料重量的3%；所述功能骨料包括如下重量份的组分：级配石墨颗粒46～58份和屏蔽吸收粉体13.6～14.3份。

2.根据权利要求1所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述复合水泥为CA-50铝酸盐水泥和P·O 42.5水泥复合，且CA-50铝酸盐水泥和P·O 42.5水泥的质量比为10～20：90～80。

3.根据权利要求1所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述聚合物为水性环氧树脂H-223A和环氧固化剂H-223B的混合物，且水性环氧树脂H-223A和环氧固化剂H-223B的质量比为1：2。

4.根据权利要求3所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述水性环氧树脂H-223A为浅色粘稠液体，25℃粘度为8500~12500m·Pa·S，不挥发分含量为96~98%，环氧当量为195~255；所述环氧固化剂H-223B为微黄色粘稠液体，25℃粘度为2560~6300m·Pa·S，不挥发分含量为51~53%，环氧当量为185~193。

5.根据权利要求1所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述碳纤维的长度为1~1.8 mm，碳含量≥98%，拉伸模量为220~260GPa，拉伸强度为3.1～3.6GPa，伸长率为1.3~1.4%。

6.根据权利要求1所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述屏蔽吸收粉体为B₄C粉体和重晶石粉体的混合物，且B₄C粉体和重晶石粉体的质量比为2.7～3.5：7.3～6.5。

7.根据权利要求1所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述级配石墨颗粒的粒径为0.8~3.0mm，将石墨颗粒分选出粒径D₁=0.8～2mm和粒径D₂=2～3mm两个级配，且D₁和D₂的质量比为4：6。

8.根据权利要求1所述的水泥基中子屏蔽材料，其特征在于，所述基体材料中还含有水，水胶比为0.45；所述功能骨料中还含有PVA粉体粘结剂。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的水泥基中子屏蔽材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按重量份备料；

S2、将聚合物和水混合均匀，得到乳液，向所述乳液中加入复合水泥、碳纤维和聚羧酸减水剂，混合均匀，得到凝胶状基体材料；将屏蔽吸收粉体和PVA粉体粘结剂混合均匀，再加入烘干后的级配石墨颗粒，混合均匀，得到功能骨料；

S3、将所述基体材料和所述功能骨料按照质量比为1：0.45～0.55混合均匀，得到成品。