一种对χ、γ射线具有良好防护作用的多用途防辐射材料。 目前国内外的辐射防护状况有如下几种:
1、传统的防护:一般都用铅作屏蔽,铅体软,须用支撑物作支架,连接处需要重复加封闭,施工难度大,且铅有毒,对强辐射不宜用,又危害人体健康,且造价高;
2、钡水泥作防护:易龟裂,厚度大,占用面积大,效果也欠佳;
3、国内有GF-3防护涂料(专利号:88105952),该涂料涂层厚,重量大,每Pb当量/m2约重30Kg,易龟裂,脱落。
4、国外美国专利US4437013防护材料、实施复杂,组装屏蔽元件多,不适用于X射线防护。西德专利DE3224105防护材料,因造价昂贵,不适用于环境防护。
本发明的目的是提供一种适于国情、方便生产、优质价廉的一种多用途防辐射材料。
本发明的优越性:
1、解决冶金厂生产锆英石、碳金属等的锆渣无处存放,堆在露天的难题。本发明采用锆金属废渣制作防辐射材料,既解决环境污染,又变废为宝,且造价又低,利国利民。
2、本发明用途广泛,1型可用于贮源器外部防护,2型可用于板、门、窗防护,3型可用于环境防护。
3、本发明重量轻,每Pb当量6-9Kg/m8,密度大,无毒,应用面广。
4、本发明附着力强,不龟裂,不脱落,硬度高,防辐射性能好,5-6mm厚的材料相当于1mm厚的铅当量。
5、本发明不但具有吸取射线性能好,防止散射线作用,而且造价低,如3型材料每Pb当量/m2造价不超20元,1、2型材料约35元左右,而铅的造价在百元以上。
本发明一种多用途防辐射材料配方和制造与使用方法:
本发明可根据需要制成多种屏蔽体的多用途防辐射材料。按防护要求形状可分为三种型号,其配方和制造方法如下:
一、AF-1型多用途防辐射材料配方和制造方法:
1、原料配方:粒度320目以上的硫酸钡46-54%,粒度200目以上的锆渣11-14%,石棉粉3-4%,硫酸铝1%,聚酯树脂26-28%,促进剂2.5-3.5%,引发剂2.5-3.5%(指春、秋季而言)。(配方均按重量%计)。
2、将配置好的粉料置入平底铁锅中,用手工或机械均匀搅拌,再将聚酯树脂置入搅拌机中,3分钟,呈粘稠状,再按一定配比置入促进剂充分搅拌3分钟,仍为粘稠状,最后按配比将引发剂置入,快速搅拌均匀,约3分钟左右,手感温度发热(比人体温高),粘稠略稀,成为成品料,即可备用。
3、用工具腻刀、竹片、木条、聚酯薄膜(按屏蔽物尺寸要求)备齐,将上述成品料用腻刀似打腻子方式将料刮涂于贮源器外部,或按屏蔽物加当量厚度制成模具,铸成成型品,当成品料刮涂完,用竹片抹平,或铸入模具,用木条捣实完毕,即用聚酯薄膜盖上,以利热量增发而逐渐固化。24小时即可将薄膜揭开,常温固化一周,或入烤箱烘烤5-7小时即成。而对铸件需在揭开薄膜后,两天再行脱去模具,常温固化10天或人烤箱烘烤6-8小时即成。烘烤温度均为45℃。
二、AF-2型多用途防辐射材料配方和制造方法:
1、原料配方:粒度320目以上硫酸钡36-46%,粒度200目以上锆渣14-17%,石棉粉6-8%,硫酸铝1%,磁漆30-33%,溶剂汽油或信那水3-5%(均按重量%计)。
2、将配置好的粉料置入平底铁锅中拌均匀,再将一定量的聚合物磁漆置入,搅拌5分钟成腻子状,再置入溶剂稀释,即为成品料备用。
3、用工具、木板或塑料板一块,宽橡皮刀一个,将成料挖出一勺置在板上,用橡皮刀将料刮涂于屏蔽体,每次刮涂厚度在1.5-2.5mm间,5小时后,可刮涂两遍,以此类推,三遍、四遍,达到需要的当量厚度为准。
三、AF-3型多用途防辐射材料配方和制造方法:
1、原料配方:粒度320目以上的硫酸钡25-35%,粒度200目以上的锆渣18-24%,石棉粉2-3%,硅酸盐2-3%,硫酸铝1%,减水早强剂3-4%,硅酸钠37-38%,氯化胺2%(均按重量%计)。
2、将配置好的粉料(除硅酸钠外)置入平底铁锅中,充分搅拌均匀,约3-5分钟后,在置入一定量的硅酸钠,快速充分搅拌均匀,即为成品料备用。
3、生产用具按瓦工用具即可。用土建砂浆水泥法工艺,用瓦刀将涂料均匀涂抹于屏蔽体,每次4-5mm,亦可将料制成有拼口地瓷砖坯料(按一、二、三不同当量厚度的坯料)入窑烧成瓷砖(表面涂瓷釉)成品。使用时可用水泥或胶粘贴于屏蔽体。土建法工艺涂抹料,每次间隔为三小时,直至达到当量要求厚度为准。
注意事项:
1、AF-1型多用途防辐射材料,对粘结度和固化要求严格,被涂物面要洁净,固化剂要随季节增减,以达最佳固化效果,聚脂与固化剂有化学反应,气味大,要在通风良好条件下操作,每次料以25分钟内用完为宜。表面盖薄膜又可起到光洁度美观作用。每次用完料后,须用乙醇将器具残料及时清除,以备下次应用。
2、AF-2型多用途防辐射材料,原料搅拌要充分均匀,搅料不宜多,每次料以20分钟内用完为宜。屏蔽物面要洁净打毛,刮涂时要边刮边压实。工具每次用毕须及时用溶剂洗净。
3、AF-3型多用途防辐射材料,首先将干粉充分搅拌均匀,再加入聚合物搅匀,被屏蔽物面要洁净,略毛糙,涂抹要压实,每次搅拌料不宜多,以十分钟内用完为准。涂层全部完工,表面须有保护层,或刷油漆(固化一周后刷),或抹麻刀灰。
4、施工环境温度不低于8℃。
本发明各项技术指标对比表:如表一、表二所示。
抗拉强度(MPa/cm2)表一粘结材料AF-1型抗拉强度AF-2型抗拉强度AF-3型抗拉强度钢材2.622.281.01砼墙面2.622.282.44木材1.600.60-
含铅当量 表二规格95×95×8mm110×110×6mm100×100×4mm平均含铅当量1.240.841.00
各种防辐射材料技术指标对比表(厚度mm)表三管电压(KV)铅钡水泥GF-3涂料AF-1型涂料65-701.0151051001.519.5157.51502.532.52512.52004.05240203009.01179045