[发明专利]一种具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料，其特征在于，包括连续单丝硼纤维和含硼聚乙烯，其中连续单丝硼纤维体积分数为10％～75％，连续单丝硼纤维按照平行层排方式分布，层内连续单丝硼纤维平行密排，层间连续单丝硼纤维排布方向夹角为0°～180°，含硼聚乙烯填充于连续单丝硼纤维间隙内。

2.根据权利要求1所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料，其特征在于，连续单丝硼纤维以连续单根钨丝为内芯，外层为硼沉积层，连续单根钨丝直径为10～18μm，硼纤维直径为20～120μm。

3.根据权利要求1所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料，其特征在于，含硼聚乙烯为¹⁰B元素与聚乙烯的共混物，其中¹⁰B元素丰度为10wt％～90wt％。

4.一种权利要求1至3之一所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用热压成型方式制备含硼聚乙烯薄片，薄片厚度为30μm～1000μm；

(2)将连续单丝硼纤维排布成致密的硼纤维单层带，喷涂粘结剂将其结构固定；

(3)对含硼聚乙烯薄片、硼纤维单层带进行交替铺层排放，层间用粘结剂固定，获得复合材料预制体；

(4)采用真空热压方式将复合材料预制体致密化成型，消除内部空隙。

5.根据权利要求4所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，热压成型温度160℃～220℃。

6.根据权利要求4所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，粘结剂导致的硼纤维单层带厚度增加量不超过50μm。

7.根据权利要求4所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，硼纤维单层带铺放数量≥1层，预制体的上、下表面为含硼聚乙烯薄片。

8.根据权利要求4所述的具有防辐射功能的连续单丝硼纤维增强含硼聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，真空热压工艺参数范围为：真空度≤1Pa，温度160℃～220℃，压力0.1MPa～10MPa，加压时间0.5h～4h。