專利名稱:熱中子屏蔽材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱中子屏蔽材料，屬于輻射防護領域。
背景技術：
隨著科學的發(fā)展，放射性物質(zhì)的使用日益廣泛。現(xiàn)有熱中子屏蔽材料一般用聚乙烯、聚丙烯、聚氧乙烯、聚氨酯等聚合物與中子屏蔽物質(zhì)混合后制成，這種屏蔽材料生產(chǎn)工序繁瑣，使用溫度范圍較窄，熔點偏低，150℃左右即發(fā)生軟化，在0℃以下變硬變脆，不抗沖擊和振動，不能完全滿足使用要求。另一種屏蔽材料硼鋼(含硼量0.1～0.6％)生產(chǎn)成本較高，脆性較大，屏蔽效果不理想，在輻射防護技術領域：
使用范圍不廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了制取一種對熱中子有屏蔽作用的材料，具有原材料廣泛，加工方便、使用溫度范圍廣、耐沖擊、強度高等特點，并且成本較低，機械性能較高，防輻照和屏蔽性能較好。適合用于核反應堆屏蔽殼體、軍用坦克等裝甲車輛的防護板等場合，對國防和民用都有著重要意義。
元素硼(主要是同位素10B)有很大的熱中子吸收截面，是一種良好的熱中子吸收劑，并且俘獲熱中子后，產(chǎn)生輻射能量低，很容易被阻止。半衰期短，材料退役處理方便、安全。所以硼以及含硼量高的材料是一種優(yōu)良的反應堆熱中子屏蔽材料。
本發(fā)明利用等離子束流、爆炸噴涂或固體滲硼熱處理工藝，通過制定合適的工藝參數(shù)，在常用普通鋼板或不銹鋼板材表面制備結(jié)合強度高BmCn涂層或穩(wěn)定的化合物FeB和Fe2B相，可以在基體表面得到含硼量不同的屏蔽層，并可根據(jù)具體需要選擇厚度合適的鋼鐵板材，利用不同的工藝調(diào)整涂層或滲層厚度，以達到工業(yè)用要求。該方法制備的屏蔽鋼板經(jīng)中子屏蔽試驗檢驗，具有良好的屏蔽效果。
具體實施方式
下面給出本發(fā)明的一個實例。
樣品基材304不銹鋼。采用等離子噴涂碳化硼工藝在不銹鋼表面制備200μm厚度的碳化硼涂層。和未經(jīng)處理的基材相比，熱中子吸收數(shù)據(jù)如表格所示，材料涂層或滲層后，鎘下熱中子計數(shù)降低，即熱中子屏蔽能力增加，并且平均增幅為6.6％。


該材料即具有鋼材的強度，又具有屏蔽材料的特性。
權利要求
1.一種熱中子屏蔽鋼板，其特征在于采用等離子噴涂、爆炸噴涂或固體滲硼處理方法，在鋼材表面制備噴涂碳化硼涂層或極穩(wěn)定的其它硼相化合物層，該方法制備的屏蔽鋼板可用于核反應堆屏蔽殼體、軍用坦克等車輛的裝甲板等。
2.按照權利要求
1所述的屏蔽鋼板，為得到不同的涂層或滲層厚度而制定的不同的工藝參數(shù)，從而達到不同的屏蔽效果，以適應工業(yè)屏蔽用要求。
專利摘要
一種熱中子屏蔽材料及其制備方法，采用等離子噴涂、爆炸噴涂或固體滲硼處理，制定合適的工藝參數(shù)，在鋼材表面制備噴涂碳化硼涂層或極穩(wěn)定的化合物FeB和Fe
文檔編號G21F1/12GKCN1933032SQ200510103118
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月16日
發(fā)明者陳蘊博, 武兵書, 姜超, 鄭學斌 申請人:北京機電研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan