本發(fā)明涉及到一種復(fù)合材料，尤其涉及到一種抗核輻射復(fù)合材料。

背景技術(shù)：

業(yè)內(nèi)人士都知道，傳統(tǒng)的抗核輻射材料通常包括鉛、鎘等重金屬。由于鉛和鎘的比重較大，使得由其制備得到的抗輻射設(shè)備非常笨重，更主要的是鉛和鎘都是有毒物質(zhì)，在生產(chǎn)過程中不但會污染環(huán)境，還會對操作工人的身體造成傷害。除此之外，由于輻射的種類比較多，鉛和鎘對γ射線具有較好的防護(hù)能力，但是對高能量中子的防護(hù)能力卻較弱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種可較好地防護(hù)高能量中子和γ射線的抗核輻射復(fù)合材料。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種抗核輻射復(fù)合材料，包括：一對不銹鋼基材，每個不銹鋼基材的一側(cè)表面上設(shè)置有至少兩層可防護(hù)高能量中子涂層，每個不銹鋼基材的另一側(cè)表面上設(shè)置有至少一層可防護(hù)γ射線涂層，形成抗核輻射板，所述的至少兩層可防護(hù)高能量中子涂層中，最內(nèi)側(cè)的涂層中包括：40～70重量份的鋁基金屬、20～40重量份的碳化硼、以及10～20重量份的氧化釤，最外側(cè)的涂層中包括：30～70重量份的鋁基金屬、20～50重量份的三氟化鋁和10～20重量份的氫化鋯；所述的可防護(hù)γ射線涂層中，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；所述的屏蔽填料為氧化鉛、氧化鉍、金屬鎢粉末中的一種或幾種混合物；所述的白料包括：20重量份的多元醇、0.3～0.5重量份的復(fù)合催化劑、0.4～0.6重量份的發(fā)泡劑、0.1～0.3重量份的泡沫穩(wěn)定劑和0.2～0.4重量份的蒸餾水；所述的黑料包括：0～10重量份的二苯甲烷二異氰酸酯和10～21.8重量份的多亞甲基多苯基多異氰酸酯；這一對抗核輻射板通過設(shè)置有可防護(hù)γ射線涂層的一側(cè)背對背復(fù)合在一起。

作為一種優(yōu)選方案，在所述的一種抗核輻射復(fù)合材料中，所述的多元醇優(yōu)選硬泡聚醚多元醇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中的一種或兩種以上的混合物。

作為一種優(yōu)選方案，在所述的一種抗核輻射復(fù)合材料中，所述的復(fù)合催化劑優(yōu)選環(huán)已胺、辛酸亞錫、五甲基二亞乙基三胺、三亞乙基二胺、三甲基羥乙基雙氨乙基醚、二甲氨基乙基醚、二丁基錫二月桂酸酯中的一種或兩種以上的混合物。

作為一種優(yōu)選方案，在所述的一種抗核輻射復(fù)合材料中，所述的發(fā)泡劑為二氯氟乙烷、五氟丙烷和環(huán)戊烷的一種或兩種以上混合物。

作為一種優(yōu)選方案，在所述的一種抗核輻射復(fù)合材料中，所述的泡沫穩(wěn)定劑為二甲基硅油。

作為一種優(yōu)選方案，在所述的一種抗核輻射復(fù)合材料中，所述的可防護(hù)高能量中子涂層有兩層，通過噴涂的方法復(fù)合在不銹鋼基材上，具體步驟為：

1)將所述重量份的鋁基金屬粉末、碳化硼粉末和氧化釤粉末混合均勻，作為內(nèi)層噴涂粉末，其中，所述鋁基金屬粉末的粒徑控制在1～50微米之間，所述碳化硼粉末的粒徑控制在1～75微米之間，所述氧化釤粉末的粒徑控制在1～25微米之間；

2)將所述重量份的鋁基金屬粉末、三氟化鋁粉末和氫化鋯粉末混合均勻，作為外層噴涂粉末，其中，所述鋁基金屬粉末的粒徑控制在1～50微米之間，所述三氟化鋁粉末的粒徑控制在20～75微米之間，所述氫化鋯粉末的粒徑控制10～75微米之間；

3)對不銹鋼表面進(jìn)行清洗和噴砂粗化處理；

4)采用氮?dú)饣蚝庾鳛檫\(yùn)載氣體，將內(nèi)層噴涂粉末沿著噴口的軸線方向加入噴槍對不銹鋼表面進(jìn)行噴涂，形成可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層，噴涂時，將所述運(yùn)載氣體的壓力控制在2～4.0mpa之間，將所述運(yùn)載氣體的溫度控制在400～600℃之間，將所述運(yùn)載氣體的流速控制在300～1200米/秒之間。

5)采用氮?dú)饣蚝庾鳛檫\(yùn)載氣體，將外層噴涂粉末沿著噴口的軸線方向加入噴槍對可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層進(jìn)行噴涂，形成可防護(hù)高能量中子外側(cè)涂層，噴涂時，將所述運(yùn)載氣體的壓力控制在2～4.0mpa之間，將所述運(yùn)載氣體的溫度控制在400～600℃之間，將所述運(yùn)載氣體的流速控制在300～1200米/秒之間

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過將一側(cè)表面設(shè)置有可防護(hù)高能量中子涂層、另一面設(shè)置有可防護(hù)γ射線涂層的兩塊抗核輻射板背對背復(fù)合在一起，使得其防護(hù)高能量中子和γ射線的能力得到了大幅度的提高。該抗核輻射復(fù)合材料可廣泛地用于制作各種核輻射防護(hù)設(shè)備。此外，可防護(hù)高能量中子涂層的化學(xué)成分和顯微組織結(jié)構(gòu)可與原材料保持一致，基本不存在氧化、合金成分燒損和晶粒長大等現(xiàn)象；噴涂殘余應(yīng)力較低，且均為壓應(yīng)力降低涂層厚度限制；噴涂結(jié)合層強(qiáng)度較高，可達(dá)到100mpa以上，能夠滿足航空、航天等領(lǐng)域負(fù)荷和長壽命的要求；而且，涂層致密、氣孔少，致密度可達(dá)到98％以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述抗核輻射復(fù)合材料的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的附圖標(biāo)記為：1、不銹鋼基材，2、可防護(hù)γ射線涂層，3、可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層，4、可防護(hù)高能量中子外側(cè)涂層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明所述的一種抗核輻射復(fù)合材料的具體實(shí)施方案。

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種抗核輻射復(fù)合材料，包括：一對不銹鋼基材1，每個不銹鋼基材1的一側(cè)表面上設(shè)置有兩層可防護(hù)高能量中子涂層，內(nèi)側(cè)為可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層3，外側(cè)為可防護(hù)高能量中子外側(cè)涂層4，每個不銹鋼基材1的另一側(cè)表面上設(shè)置有一層可防護(hù)γ射線涂層2，從而形成抗核輻射板，所述可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層3中包括：40～70重量份的鋁基金屬、20～40重量份的碳化硼和10～20重量份的氧化釤，所述可防護(hù)高能量中子外側(cè)涂層4中包括：30～70重量份的鋁基金屬、20～50重量份的三氟化鋁和10～20重量份的氫化鋯，這一抗核輻射板通過設(shè)置有可防護(hù)γ射線涂層2的一側(cè)背對背復(fù)合在一起；在本實(shí)施例中，所述的可防護(hù)γ射線涂層2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；所述的屏蔽填料為氧化鉛、氧化鉍、金屬鎢粉末其中一種或幾種混合物；所述的黑料包括：0～10重量份的二苯甲烷二異氰酸酯和10～21.8重量份的多亞甲基多苯基多異氰酸酯；所述的白料包括有：20重量份的多元醇、0.3～0.5重量份的復(fù)合催化劑、0.4～0.6重量份的發(fā)泡劑、0.1～0.3重量份的泡沫穩(wěn)定劑和0.2～0.4重量份的蒸餾水；所述的多元醇優(yōu)選硬泡聚醚多元醇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中的一種或兩種以上的混合物；所述的復(fù)合催化劑優(yōu)選環(huán)已胺、辛酸亞錫、五甲基二亞乙基三胺、三亞乙基二胺、三甲基羥乙基雙氨乙基醚、二甲氨基乙基醚、二丁基錫二月桂酸酯中的一種或兩種以上的混合物；所述的發(fā)泡劑為二氯氟乙烷、五氟丙烷和環(huán)戊烷的一種或兩種以上混合物；所述的泡沫穩(wěn)定劑為二甲基硅油。

所述的可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層3和所述的可防護(hù)高能量中子外側(cè)涂層4可通過噴涂的方法復(fù)合在不銹鋼基材1上，具體步驟為：

1)將400～700克的鋁基金屬粉末、200～400克的碳化硼粉末和100～200克的氧化釤粉末混合均勻，作為內(nèi)層噴涂粉末，其中，所述鋁基金屬粉末的粒徑控制在1～50微米之間，所述碳化硼粉末的粒徑控制在1～75微米之間，所述氧化釤粉末的粒徑控制在1～25微米之間；

2)將300～700克的鋁基金屬粉末、200～500克的三氟化鋁粉末和100～200克的氫化鋯粉末混合均勻，作為外層噴涂粉末，其中，所述鋁基金屬粉末的粒徑控制在1～50微米之間，所述的三氟化鋁粉末的粒徑控制在20～75微米之間，所述氫化鋯粉末的粒徑控制10～75微米之間；

3)對不銹鋼表面進(jìn)行清洗和噴砂粗化處理；

4)采用氮?dú)饣蚝庾鳛檫\(yùn)載氣體，將內(nèi)層噴涂粉末沿著噴口的軸線方向加入到噴槍中對不銹鋼表面進(jìn)行噴涂，形成可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層3，厚度通?？刂圃?～3毫米之間，噴涂時，將所述運(yùn)載氣體的壓力控制在2～4.0mpa之間，將所述運(yùn)載氣體的溫度控制在400～600℃之間，將所述運(yùn)載氣體的流速控制在300～1200米/秒之間。

5)采用氮?dú)饣蚝庾鳛檫\(yùn)載氣體，將外層噴涂粉末沿著噴口的軸線方向加入到噴槍中對可防護(hù)高能量中子內(nèi)側(cè)涂層3進(jìn)行噴涂，形成可防護(hù)高能量中子外側(cè)涂層4，厚度通?？刂圃?～3毫米之間，噴涂時，將所述運(yùn)載氣體的壓力控制在2～4.0mpa之間，將所述運(yùn)載氣體的溫度控制在400～600℃之間，將所述運(yùn)載氣體的流速控制在300～1200米/秒之間。

綜上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所作的均等變化與修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。