一种防护Ｘ、γ射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法
专利汇可以提供一种防护Ｘ、γ射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种防护X、γ射线和 中子 辐射 的 硼 铅 铝 复合板的制备方法，是针对核辐射、射线防护材料屏蔽性能单一的不足，采用铝粉、 碳 化硼粉、铅粉做原料，通过球磨制粉混料、 微波 加热、 真空 热压 制坯、加热 轧制 成型，制成硼铅铝复合板，此制备方法工艺先进，数据准确翔实，制备的硼铅铝复合板具有较好的射线和中子屏蔽效果， X射线 屏蔽率≥95％，对γ射线屏蔽率≥40％，中子吸收率≥90％，碳化硼分布均匀，颗粒与基体结合紧密，同时具有较高的 力 学强度，表面显微硬度达186.3HV，抗弯曲 角 度≥15°， 抗拉强度 为305MPa，断后伸长率≥6％，其力学性能和屏蔽性能均得到较大提高，既可用于单一 辐射防护 ，又可用于多种辐射防护。，下面是一种防护Ｘ、γ射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种防护X、Y射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法，其特征在于:使用的化学物质材料为:铝粉、碳化硼粉、铅粉、无水乙醇、石墨板、石墨纸、砂纸，其准备用量如下:以克、晕升、晕米为计量单位铝粉 Al I OOOg ±0.0 Ig碳化硼粉 B4C 400g±0.01g铅粉 Pb 600g±0.01g尤水乙醇 C2H5OH I OOOmL 士 I OmL石墨板 C SOmmX I OOOmm X 10OOmm石墨纸 C ImmX 100mmX I OOOmmf 逛块 C 2 块 50mm X 90mm X 90mm砂纸 400 目 2 张 200mm X 0.5mm X 300mm 制备方法如下: (1)精选化学物质材料 对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制:铝粉:固态粉体 99,5%碳化硼粉:固态粉体 99.5%铅粉:固态粉体 99.5%无水乙醇:液态液体 99.5%石墨纸:固态纸状 含碳量99.5%石墨板:固态板状 含碳量99.5%石墨块:固态固体 含碳量99.5% 砂纸:固态纸状 (2)混合球磨、制粉 称取铝粉1000g±0.0lg、铅粉600g±0.0lg、碳化硼粉400g±0.0lg,置于球磨机内， 进行混合球磨，球磨速度200r/min,然后用600目筛网过筛,球磨、过筛反复进行,成混合细 粉，细粉颗粒直径< 0.023mm ； (3)微波加热、真空热压制备硼铅铝坯 硼铅铝坯的制备是在真空热压成型机上进行的，是在微波加热、真空状态、施压过程中完成的； ①制备开合式石墨模具 将石墨板用机械切割，组装成矩形开合式模具，模具型腔尺寸为80mmX90mmX90mm,型腔表面粗糙度为Ra0.08-0.016 μ m ; ②装料 将开合式石墨模具垂直置于真空热压成型机的热压釜内； 将石墨块垫至模具型腔底部，将石墨纸装贴在开合式石墨模具底部及内壁上； 将球磨配制的铝粉、铅粉、碳化硼粉的混合细粉均匀装入模具型腔内； 在混合细粉上部放置石墨纸； 在石墨纸上部用石墨块压住； 石墨块上部与上压杆、压力电机联接；并密闭； ③开启真空泵，抽取热压釜内空气，使釜内真空度达0.1Pa ； ④开启热压釜内的微波加热器，加热石墨模具及其内的坯料，加热温度600°C ±2°C ; 在微波加热过程中，开启真空热压成型机上的压力电机，对石墨模具内的坯料施压，施压压强10MPa ； 加热施压时间90min ； 在加热、施压过程中，石墨模具内的坯料成型； ⑤关闭微波加热器，停止加热，使坯料在真空状态下、在施压压力下，冷却至25°C ； ⑥关闭真空泵，使釜内压强恢复到I个大气压；关闭施压电机，停止对石墨模具内的坯料施压； ⑦开釜，取出开合式石墨模具； ⑧开模，打开石墨模具开合架，取出坯料，即硼铅铝坯； (4)热轧成型硼铅铝复合板 硼铅铝复合板的热轧成型是在辊轧机上进行的，是在加热、三道次辊轧状态下完成的； ①退火处理，将硼铅铝坯置于退火炉内，进行均匀退火处理，退火温度580°C，退火时间12h ； ②开启辊轧机上的上、下轧辊加热器，加热温度450°C，并恒定； ③按硼铅铝坯的第一道次轧制量调整上下轧辊间距； ④开启上下轧辊的转动机构，上轧辊的转动方向为逆时针方向，下轧辊的转动方向为顺时针方向，上下轧辊转动速度均为10r/min，硼铅铝坯的轧制方向为由左向右轧制； ⑤将退火处理的硼铅铝坯由左向右置于上下轧辊之间，进行第一道次轧制，轧制厚度变形量为20% ； ⑥按硼铅铝坯第二道次变形量调整上下轧辊间距，将退火处理的硼铅铝坯由左向右置于上下轧辊之间，进行第二道次轧制，轧制厚度变形量为15% ； ⑦按硼铅铝坯第三道次变形量调整上下轧辊间距，将退火处理的硼铅铝坯由左向右置于上下轧辊之间，进行第三道次轧制，轧制厚度变形量为15% ； 整体轧制后，成硼铅铝复合板； (5)低温回火 将轧制后的硼铅铝复合板置于热处理炉中进行低温回火，回火温度180°C，回火时间8h ； (6)清理、清洁将回火后的硼铅铝复合板置于钢质平板上，用砂纸打磨周边及上下表面，使表面光洁； (7)清洗 将清理清洁后的硼铅铝复合板用无水乙醇清洗周边及上下表面，使表面洁净； (8)检测分析表征 对制备的硼铅铝复合板的形貌、色泽、化学物理性能、力学性能进行检测、分析、表征； 用排水法进行密度及密度差测试； 用Am-Be中子源和中子注量率仪进行中子吸收率检测分析； 用EG300F型X射线系统对10KeV的X射线的屏蔽性能进行检测； 用放射源60Co(l.33MeV)对、射线的屏蔽性能进行检测； 用HXD-1000TM数字式显微硬度仪进行硬度分布测试； 用INSTRON-5544电子万能材料试验机进行抗弯、抗拉分析； 结论:硼铅铝复合板为浅灰色板材，板材密度为3.397g/cm3, X射线屏蔽率> 95%, Y射线屏蔽率> 40%,中子吸收率> 90%,抗拉强度为305MPa，抗弯曲角度> 15°，断后伸长率彡6%，表面显微硬度为186.3HV。
2.根据权利要求1所述的一种防护X、Y射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法，其特征在于:硼铅铝坯的制备是在真空热压成型机上进行的，是在微波加热、真空状态、施压过程中完成的； 真空热压成型机为立式，在真空热压成型机(I)的下部为成型机控制台(2)、上部为顶座(3)、内部为机腔(4);在机腔(4)内底部为工作台(5)，在工作台(5)上垂直置放开合式石墨模具(6)，并由开合架(14)固定；在开合式石墨模具(6)内底部为第一石墨块(7)，在第一石墨块(7)的上部为第一石墨纸(9)，在第一石墨纸(9)上部均匀置放硼铅铝坯(11)，在硼铅铝坯(11)上部为第二石墨纸(10)，在第二石墨纸(10)上部由第二石墨块(8)压住，在第二石墨块(8)上部由上压块(12)压牢，上压块(12)上部连接顶座(3)上部的压力电机(13);在真空热压成型机(I)的内壁上设有微波发生器(24);在真空热压成型机(I)的外部由外水循环冷却管(25)环绕，外水循环冷却管(25)的右部设有外水循环进水阀(26)、左部设有外水循环出水阀(27);在真空热压成型机(I)的右下部设有真空泵(15)，真空泵(15)通过真空阀(16)、真空管(17)与机腔(4)连通；在成型机控制台(2)上设有显示屏(18)、指示灯(19)、电源开关(20)、真空泵控制器(21)、微波加热控制器(22)、加热时间控制器(23)。
3.根据权利要求1所述的一种防护X、Y射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法，其特征在于:硼铅铝复合板的热轧制是在辊轧机上进行的，是在加热、辊轧状态下完成的； 辊轧机为立式，辊轧机的下部为辊轧机底座(31)，在辊轧机底座(31)上部分左右设有左立柱(33)、右立柱(34)，在左立柱(33)、右立柱(34)上部为辊轧机顶座(32)，组成整体结构；在辊轧机顶座(32)下部连接上辊轧转动机构(35)，上轧辊转动机构(35)下部连接上辊轧电阻加热器(36)，上轧辊电阻加热器(36)下部连接上轧辊(37);在辊轧机底座(31)上部设有下轧辊转动机构(40)，在下轧辊转动机构(40)上部连接下轧辊电阻加热器(39)，下轧辊电阻加热器(39)上部连接下轧辊(38);上轧辊(37)与下轧辊(38)之间为硼铅铝复合板(30);上轧辊(37)的转动方向为逆时针转动，下轧辊(38)的转动方向为顺时针转动，硼铅铝复合板(30)的轧制方向为由左向右轧制；在辊轧机底座(31)上设有辊轧机显示屏(41)、辊轧机指示灯(42)、辊轧机电源开关(43)、上轧辊转动控制器(44)、下轧辊转动控制器(45)、上轧辊加热控制器(46)、下轧辊加热控制器(47)。
一种防护X、Y射线和中子辐射的硼铅铝复合板的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
碳化硼粉 B4C 400g±0.01g
铅粉 Pb 600g±0.01g
41 堪板 C 50mm X I OOOram X I OOOmm'
彳 I 雄纸 C I mm X 1000mm X I OOOmm
石墨块 C 2 块 50mm X 90mm X 90mm
砂纸 400 目 2 张 200mm X 0.5mm X 300mm
碳化硼粉:固态粉体 99.5%
铅粉:固态粉体 99.5%
无水乙醇:液态液体 99.5%
石墨纸:固态纸状 含碳量99.5%
石墨板:固态板状 含碳量99.5%
石墨块:固态固体 含碳量99.5%
砂纸:固态纸状
具体实施方式
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