[发明专利]一种无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料

说明书

本发明涉及辐射防护材料技术领域，且公开了一种无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，该防护材料主要包括锆材料、石墨烯、晶硅硅片和铁盐，包含以下步骤制得：将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通入氩气，配制成0.1‑3mol/L的溶液。该无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，通过锆材料、石墨烯、晶硅硅片和铁盐，以锆金属为晶体合成炉发热体，将所得糊状物涂于锆金属的表面，加热至180‑1000℃，保温4‑12小时，冷却至室温后取出，得到无机纤维一维多元纳微米复合晶体辐射防护材料，具备良好的抗辐射性能，且体积小，无污染。

技术领域

本发明涉及辐射防护材料技术领域，具体为一种无机纤维一维多元纳微 米复合晶体辐射防护材料。

背景技术

随着核能源及各种核反应堆的发展，核能源已经逐渐运用于各种场面了， 对核辐射屏蔽系统的要求也越来越高，现有的一些材料已经难以满足现在的 使用要求，现有的抗辐射材料主要体现为铅，抗辐射高分子材料，以及重金 属抗辐射，然而这些材料使用时通常会受到限制，在制作成纤维等防护材料， 其对低能X射线和β射线具有良好的吸收性能，但是针对高能X射线和β射 线的吸收效果往往不理想，达到实际需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无机纤维一维多元纳微米复合 晶体辐射防护材料，具备低比重，高性能，使用安全，有效吸收高能X射线 和β射线的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无机纤维一维多元纳 微米复合晶体辐射防护材料，该防护材料主要包括锆材料、石墨烯、晶硅硅 片和铁盐，包含以下步骤制得：

1)将100mg铁盐溶解于水－多元醇混合溶液中，用超声波分散均匀后通 入氩气，配制成0.1-3mol/L的溶液；

2)将10mg晶硅硅片粉碎成粉体加入上述溶液中，搅拌均匀，然后加入 草酸，草酸与上述溶液质量比为3:1，草酸浓度为0.05-2mol/L；

3)将步骤2获得溶液密封移至烘箱中，加热至100-200℃，反应3-16小 时，得到沉淀物，加热期间，烘箱内部进行流动气体保护；

4)将30mg石墨烯加入60ml的去离子水中，超声波分散2-3小时，得到 石墨烯水溶液，在石墨烯水溶液中加入0.6-2g二氯乙酸，将混合溶液加热至 30-70℃，保持反应4-6小时，同时在加热过程中，对混合溶液进行搅拌，搅 拌速度为150转/分钟，冷却至室温；

5)将步骤3获得沉淀物与步骤4混合溶液搅拌，得到混合糊状物；

6)以锆金属为晶体合成炉发热体，将步骤5所得糊状物涂于锆金属的表 面，加热至180-1000℃，保温4-12小时，冷却至室温后取出。

优选的，所述多元醇包括乙二醇、丙三醇、季戊四醇、1、2－丙二醇、1、 4－丁二醇中的任一种或以上任意种类多元醇混合物。

优选的，烘箱内部所述流动气体为氢气、氮气、氩气或氦气。

优选的，所述超声波分散的频率为80KHz。

优选的，所述锆材料主要包括锆丝、锆棒或锆片。

优选的，所述铁盐主要包括氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中任一种或以上任 意种类混合的混合物。

优选的，步骤六中晶体合成炉加热中，通入保护气体，在保护气体氛围 下进行晶体反应。

优选的，所述保护气体包括氢气、氮气、氩气或氦气。

有益效果：