射线与中子辐射屏蔽材料的研究进展

主要对X射线、γ射线及中子辐射屏蔽材料的种类、基质材料和屏蔽性能进行了全面的分析和综述。在此基础上，探讨了现有射线及中子辐射屏蔽材料存在的主要问题，如吸收效果不高、基质材料力学性能差、屏蔽性能与其他性能难以兼顾等。最后展望了辐射屏蔽材料的研究方向，指出开发多功能、轻质、高强的抗辐射屏蔽材料是未来的发展趋势。     

乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料应用及研究现状

目的 了解国内外乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料的类型,整理分析现有中子屏蔽材料的性能和特点,为应用于乏燃料运输和储存容器的中子屏蔽材料的研发提供一定参考。方法 综述国内外应用于乏燃料运输和储存容器中子屏蔽材料的应用现状,对关键性能进行总结和比较,并提出其研究重点和发展趋势。结果 目前,硼化不锈钢、碳化硼/铝复合材料、硼铝合金、聚合物基复合材料和屏蔽混凝土等中子屏蔽材料已应用于乏燃料运输和储存容器。结论 随着核电厂高燃耗的发展趋势,未来乏燃料运输和储存容器对中子屏蔽材料的性能提出了更严格的要求,建议注重研发屏蔽性能优异、装配更换方便、耐辐照的中子屏蔽材料。     

中子及伽马射线复合屏蔽材料的研究进展

原子能工业的日益发展带来了核泄漏、核污染等安全隐患,人们必须采取严密的防护措施来保障涉核人员的身体健康和环境安全.众多核辐射类型中,中子和γ射线穿透性最强,屏蔽难度最大.然而,传统的中子屏蔽材料如硼、水、聚乙烯和伽马屏蔽材料如铅、铁、钨等屏蔽功能单一,屏蔽性能有限,有的热力学性能不佳,难以满足现代辐射防护的要求.在这方...     

粘结碳化硼材料中子屏蔽性能及制备工艺研究

中子准直器在中国散裂中子源(CSNS)的谱仪上起着限制束流截面与发散度的作用,准直器的结构设计中通过在中子飞行管上间隔设置B4C阻挡块可以起到阻挡、吸收屏蔽杂散中子的作用,为此研制了粘结碳化硼中子阻挡块,并对其成型工艺进行了研究,确定了成型最佳粉体尺寸、粘结剂含量和固化温度.对该中子屏蔽材料的中子衰减系数计算结果表明,波长为0.1×10-10、1×10-10和15×10-10m中子通过该材料的线性衰减系数分别为3.42、30.4和449.9 cm-1.力学冲击和热重实验结果也表明该材料符合在CSNS谱仪中子束线屏蔽使用中的性能要求.     

电磁屏蔽材料的屏蔽原理及研究现状

介绍了电磁辐射对电子设备、燃料和装备、动物及人的危害性 ,阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。介绍了电磁屏蔽材料的发展现状 ,其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。     

核防护用水泥基中子屏蔽材料的研究进展

不同能量的中子有不同的工程屏蔽方法,水泥基中子屏蔽材料具有重要应用价值.本文首先从中子防护的角度简要介绍了中子屏蔽原理,其次从快中子减速、慢中子吸收两个方面总结概括了水泥基中子屏蔽材料的研究现状,分析了水泥基中子屏蔽材料存在的不足:功能单一、耐久性、施工性及环境友好等问题,并指出了下一步研究方向:提高核防护水泥混凝土综...     

基于泡沫陶瓷三维互穿网络负压浸渍法制备新型耐高温中子屏蔽材料

本工作制备了一种具有互穿网络结构的新型泡沫陶瓷/硼酚醛树脂复合材料,采用有机泡沫浸渍法和惰性气氛烧结制备了莫来石/碳化硼骨架增强体,采用负压浸渍和原位热固化方法制备了碳化硼/硼酚醛树脂基体。实验探究了微粉含量(碳化硼和高岭土各10%～30%)和烧结温度(1 300～1 500℃)对陶瓷骨架和复合材料的影响;当烧结温度设置为1 350℃,粉体原料质量占比设置为氧化铝55%、碳化硼15%、高岭土25%、二氧化钛5%时,烧结而成的陶瓷骨架与20%(质量分数)碳化硼/硼酚醛树脂的填充材料形成新型中子屏蔽复合材料,其综合性能可达到最优化;此时,泡沫陶瓷骨架线收缩率为3.36%,堆积密度为0.54 g/cm³,显气孔率为73.7%,骨架抗压强度为0.94 MPa;陶瓷/硼酚醛树脂复合材料显气孔率为0.2%,堆积密度为1.22 g/cm³,抗压强度为86 MPa; 300℃保温10 h冷却后,残余抗压强度为54 MPa,抗压残余比为62%,服役温度为180～330℃;10%(质量分数)硼酸溶液浸泡72 h后,失重率为0.31%,残余抗压强度为82.5 MP...     

用于中子屏蔽的碳化硼/超高分子量聚乙烯复合材料研究

采用热压成型工艺,制备用于中子屏蔽的碳化硼/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,研究了热压温度、硅烷偶联剂添加量、碳化硼含量对材料的冲击强度、弯曲强度等性能的影响,通过FTIR,SEM及能谱分析偶联剂添加效果.同时研究了碳化硼含量对材料中子屏蔽效率的影响.结果表明,当成型温度小于200℃时,温度的提高对材料力学性能有提高作用;KH570硅烷偶联剂对碳化硼有较好的偶联作用,适当添加KH570增强了碳化硼与UHMWPE之间的结合力,当添加量超过3％(质量分数,下同)后,偶联剂在碳化硼表面形成多余吸附层,减弱了基体与颗粒之间的结合力,降低了冲击强度;碳化硼含量提高,颗粒的团聚增加,大颗粒在基体中形成缺陷,导致材料脆性增加,降低了材料冲击强度;中子衰减系数随碳化硼含量增加而提高,随样品厚度的增加而减小;样品厚度较薄时,材料主要吸收热中子,当样品厚度增加时,快中子在材料内部发生多次碰撞,能量降低后也被吸收掉.     

聚合物基电磁屏蔽材料的研究现状及进展

随着我国经济的飞速发展,科学技术水平显著提升,传统的电磁材料已经无法满足当下电子产业的发展需求,电磁屏蔽材料成为现代化电子工业发展过程中不可或缺的材料之一。它属于1种高分子新型材料,促进了电子工业领域的飞速发展。该文首先简要分析了电磁辐射屏蔽的主要原理以及相关理论数据的计算公式,其次详细地阐述了电磁屏蔽材料的技术和应用研究,最后讲述了电磁屏蔽材料未来的发展趋势。     

结构功能一体化材料--木质陶瓷的发展及其应用

综合评述了针对不同的原材料木质陶瓷的制备方法。介绍了木质陶瓷的微观结构及其在焙烧过程中的变化机理。概述了木质陶瓷的各种性能。最后总结了木质陶瓷作为功能材料和结构材料在生产生活各方面的应用。     

新型电磁屏蔽材料锡/铜导电布的研制

通过在织物上进行化学镀铜、电镀锡,得到了一种锡/铜柔性电磁屏蔽材料,对制备工艺进行了初步的研究与探讨。并对制得的电磁屏蔽织物进行了电磁屏蔽效能测试和织物的耐摩擦磨损性能测试。试验表明,在电流密度20~35A/cm2、电镀时间600s、电镀温度25~35℃时,得到的锡/铜柔性电磁屏蔽材料具有良好的导电性和电磁屏蔽效能。该织物布面比较柔软,且锡无毒,能克服目前常见镀镍织物对人造成的致敏、毒害等副作用,在民用电磁辐射防护服装市场上有广阔的应用前景。     

核辐射屏蔽材料的研究进展

简述了核辐射对屏蔽材料的一般要求,综述了常用屏蔽材料的特点.指出屏蔽材料的屏蔽效果与其它性能如力学性能、耐热性及抗辐照性能之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题.重点指出了核辐射屏蔽材料研究进展的几个特点:(1)引入梯度材料设计理论制备功能/结构一体化屏蔽材料;(2)稀土元素及其化合物在屏蔽材料中的合理有效利用;(3)基于遗传算法的优化设计方法在新型屏蔽材料设计中的作用越来越明显.     

反应堆乏燃料贮运用中子吸收材料的研究进展

从我国对乏燃料贮运用中子吸收材料的需求出发,简述了乏燃料贮运用中子吸收材料的特点、国内外研究及应用现状。重点阐述了含硼不锈钢、B4C/Al、硼铝合金、含硼有机聚合物4种含硼中子吸收材料的制备工艺、性能以及存在的问题,同时对目前我国使用的不锈钢包覆金属镉中子吸收材料和国外正在研究的含钆合金中子吸收材料进行了概述。提出了B4C/Al和硼钢两种中子吸收材料应作为进一步研究的重点。     

木基导电电磁屏蔽材料的研究进展

电子产品的广泛应用带来了严重的电磁效应,产生的累积热效应及振动效应会对人体造成严重影响,并且,在非介质条件下自由传播的电磁波易引起信息泄露及干扰其他电子设备正常运行。电磁屏蔽材料可以减轻或消除电磁效应带来的不良影响,但传统的电磁屏蔽材料存在生产过程繁琐、二次污染严重、屏蔽机理单一等弊端。宏观上,木材是重要的生态环境材料,天然可再生,能够固定碳元素,易加工成型,在使用过程中具有隔热保温、吸音隔声之功能。同时,木材还具有可降解、可循环利用、环境协调性良好、强重比较高等独特的应用优势。微观上,木材具有微米-纳米级多尺度孔隙结构,其天然的骨架形态可作为其他材料的基质模板,多孔通道表面富含大量的活性位点(碳自由基、游离性羟基、羰基、羧基等基团),可进行一系列的物理、化学改性。但是作为材料,木材是一种易于干缩、湿胀、变形、腐朽的各向异性绝缘材料,这些性质致使其有效利用率大大降低、应用领域局限性强。众多学者将木材作为一种模板基质以各种形式与导电材料结合,赋予其电磁屏蔽能力并弱化其缺陷,获得功能性的复合型结构材料——木基导电复合材料。木基导电复合材料的制备方法有涂层法、填充法、炭化结晶法及纳米材料复合法。涂层法是采用化学气相沉积、离子溅射等手段将不同金属及非金属元素与木材表面紧密结合的处理方法,制得的复合材料具有表面电阻率高、结合机理较为简单、操作容易的优点,但进行涂层前需预先对木材表面进行敏化、除油、活化等工艺处理,且复合材料的镀层易脱落,表面反射易引起二次污染。填充法是将金属网、金属纤维、导电胶、金属络合物、导电聚合物与木质单元叠层、混合的方法,存在导电成分分布不均、电导率较低、屏带窄等缺点。炭化结晶法是在无氧(氮气保护)的状态下将木材烧制成多孔性材料,并灌注金属类导电材料的方法,此种方法的生产成本较高、工艺复杂且复合材料的屏蔽效能也较低。纳米材料复合法是将木质单元中的纤维素、半纤维素、木质素纳米化后与导电材料通过原位聚合、掺杂等方法进行复合,存在导电成分易凝聚、涉及频带窄且屏蔽效能值较低等问题。木基导电复合材料下一步的研究方向为高吸收、屏带宽、附有其他活性功能基团的绿色可再生新型复合材料。基于以上内容,本文以木质材料天然的三维立体、多孔通道,富含活性官能团羟基、羧基的特性为基础,结合不同导电成分的导电性能,分析了复合材料导电性的形成机制、现有制备方法、电磁屏蔽机理及导电性的性能评价与表征技术,并阐述了复合材料在防静电、电磁屏蔽、光电及医学等领域的功能化应用。     

材料信息学的研究现状及发展趋势分析

材料信息学属于材料科学和信息科学的交叉学科,在组合材料科学、材料设计和新材料发现等领域中得到了广泛的应用.从材料信息的数据量和复杂性的大大提高,谈到了材料科学面临的四大难题和挑战,阐述了材料信息学出现的背景,列举了材料信息学的概念,提出了材料信息学的主要研究内容.对材料信息学的国内外研究及应用现状进行了综述,最后针对存在的问题分析了材料信息学的发展趋势.     

Investigations of Zeolitic Materials at the NIST Center for Neutron Research

Crystallographic studies of four zeolitic materials using neutron powder diffraction data are presented. In most cases, these projects benefited from the combined use of neutron and x-ray measurements.