[发明专利]一种多功能中子流屏蔽复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种多功能中子流屏蔽复合材料的制备方法，中子流在这种氮化硼与硫酸钡交替层状分布的多功能中子流屏蔽复合材料中，经聚合物基体的散射耗散一部分中子，氮化硼层层界面间多次散射、吸收，由此实现屏中子流蔽效率的大幅度提高；中子流引发的次级放射在硫酸钡层层界面间多次散射、衰减，最终以热量的形式耗散，基于此实现中子流屏蔽复合材料屏蔽中子流次级放射的功能。另外，硫酸钡的加入对中子流有一定的慢化作用，即是增强了中子流的康普顿散射效应，也就是增加了中子流能量的耗散途径。因此，中子流的屏蔽效率也会得到提高。通过本发明方法制备的多功能中子流屏蔽复合材料层数、层厚可控，配方可调，防护效率高，力学性能优良，生产方法简单、性能稳定、易于大规模生产。

主权项

1.一种多功能中子流屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：第一步，按以下组分及重量份配比备料：(1)高密度聚乙烯：100(2)粒径为8～10微米的氮化硼：35～55(3)聚乙烯蜡：3～5第二步，对氮化硼进行干燥处理；第三步，将上述高密度聚乙烯、经干燥处理的氮化硼和聚乙烯蜡投入高混机中预混合，经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥，即可得到颗粒型高密度聚乙烯/氮化硼复合材料；第四步，对硫酸钡进行干燥处理；第五步，将高密度聚乙烯和经干燥处理的硫酸钡按重量比为100：50～60的比例投入高混机中预混合，经过双螺杆挤出机熔融共混、挤出、造粒、干燥，即可得到颗粒型高密度聚乙烯/硫酸钡复合材料；第六步：将颗粒型高密度聚乙烯/氮化硼复合材料与颗粒型高密度聚乙烯/硫酸钡复合材料分别投入两台单螺杆挤出机A、B熔融挤出，再经过与两台挤出机相连的汇流器(C)、能进行n次层状叠合形成2⁽ⁿ⁺¹⁾层的层倍增器(D)、冷却辊形成的微层共挤出装置，制备出具有高密度聚乙烯/氮化硼复合材料与高密度聚乙烯/硫酸钡复合材料交替层状排列的中子流屏蔽复合材料。