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B4CP /PI聚酰亚胺复合薄膜耐高温及热中子辐照屏蔽性能研究

2018-03-21李晓敏吴菊英唐昶宇黄渝鸿

材料工程 2018年3期

李晓敏,吴菊英,唐昶宇,袁 萍,邢 涛,张 凯,梅 军,黄渝鸿

(1 中物院成都科学技术发展中心 成都绿色能源与绿色制造技术研发中心, 成都 610200;2 南昌大学 光伏研究院,南昌 330031;3 中国工程物理研究院 总体工程研究所,四川 绵阳 621900)

随着核能技术的发展应用,由此带来的辐射安全与防护问题越来越引起人们的关注[1-3]。例如同位素中子源、核反应堆以及加速器在运行过程中会产生核辐射,尤其是中子辐射,其穿透力强,对人员及设备造成巨大威胁。传统的中子屏蔽材料有混凝土、水、聚乙烯等。混凝土是多种元素的混合物,对中子和γ射线都有较好的屏蔽作用和结构性能,但使用起来相当笨重,只适宜作固定式反应堆的屏蔽体。水中含有大量氢,是一种非常好的中子减弱体,但水受到高辐射会分解,而且以水作为屏蔽层对屏蔽体整体力学性能影响很大。聚乙烯是目前使用广泛的中子屏蔽材料,含氢量高,不会被活化,但其不耐高温,在110℃时就软化,且抗辐照效应差,导致在很多特殊环境下的应用受到限制[4-5]。

在核废料的安全处理、氘-氚聚变核反应堆的安全运行以及移动式探测设备中子屏蔽防护层等特殊领域,对耐高温型聚合物基中子防护材料提出更高需求。为此,对耐高温型聚合物基体的选择十分必要。目前以环氧树脂、橡胶等作为基体的中子屏蔽材料研究取得较大进展[6-9],但其使用温度不超过175℃,仍不能满足特殊中子屏蔽领域对材料耐热性的需求。……

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