一种核电站专用防辐射玻璃及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及玻璃制造领域，具体为一种核电站专用防辐射玻璃及其制备工艺。


背景技术：

2.玻璃是一种透明的半固体、半液体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大而不结晶的硅酸盐类非金属材料，普通玻璃的主要成分是二氧化硅，它具有很高的化学稳定性、热稳定性和很好的而透明度，因此被广泛应用于各个领域，而现有的玻璃不具有防辐射效果，不能运用于辐射量的场所，例如：核电站、医院等。而防辐射玻璃自身的价格特别的高，且单层的防辐射层不能起到良好的防辐射效果，且现有的防辐射玻璃颜色较深，亮度不够，折光率不高，所以需要进行改进。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种核电站专用防辐射玻璃及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种核电站专用防辐射玻璃,包括基层，所述基层四周设有钝角，所述基层上包裹有第一防辐射层，所述第一防辐射层上设有支撑层，所述支撑层上设有与之一体式浇筑而成的缓冲条，所述支撑层上设有与之相匹配的第二防辐射层，所述第二防辐射层上设有抗压层，所述抗压层外侧包裹有防护层，所述防护层四周上设有固定孔，所述固定孔延伸至抗压层上，所述固定孔上固定有与之相匹配的连接杆，所述固定孔和连接杆上填充有粘合剂，所述连接杆固定在保护罩上，所述保护罩包裹防护层周边四个角。
5.优选的，原料组成成分按重量份数由以下比例组成：二氧化硅56-80份、氧化铅13-15份、二氧化钛10-12份、氧化钡8-10份、氧化铝10-15份、氧化镁5-8份、甲基丙烯酸甲酯6-8份、氧化锰12-15份、氧化铁2-3份、氧化钾3-5份、氧化银2-3份、氢氟酸20-25份、醋酸23-35份、酚醛树脂10-30份。
6.优选的，其制备工艺包括以下步骤：a、在一个大气压的环境下，将适量的二氧化硅和一定量的酚醛树脂按照5:1的配比投入反应釜中进行搅拌，并加入适量的氢氟酸进行反应，温度控制在20-30℃；b、将反应后的混合物中加入一定比例的二氧化钛和氧化钾进行反应，在80pa-100pa的环境下，温度设定为1000℃-1020℃，反应完成后将其输入模具中进行急冷，并通入氮气在模具周边进行鼓吹，氮气流速为5-8m3/h，在急冷的过程中，产物通过重力作用下进行压制，排出其内部可能存在的气体；c、在1000pa-1050pa的压力下，将氧化铅、氧化钡、氧化铝、氧化镁和氧化银在高温环境下进行搅拌，温度设定为1600-1800℃，搅拌时间为10-20min，搅拌完成后在50-60℃下，加入醋酸进行络合反应；d、将步骤c反应后的液体第一次浇筑在步骤b中的产物上，并进行急冷，温度控制
在-20℃-10℃，并伴随着氮气鼓吹，氮气流速为6-10m3/h，浇筑完成后迅速进行压力锻造；e、在1780℃-1800℃的高压环境下，将适量的二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、氧化锰和氧化铁按照一定比例进行混合，将混合后的液体浇筑在步骤d压制后的产物上，浇筑完成后在将步骤c反应后的液体浇筑第二次，浇筑完成后进行急冷，冷却降温速率为30℃/min，直至温度保持在100℃
±
10℃；f、在室温环境下，将剩余的二氧化硅中加入甲基丙烯酸甲酯、氧化锰、氧化铁和氧化钾进行混合，加入适量的氢氟酸进行混合，混合完成后将温度升高至1500℃
±
5℃，将压力设定为1.8kpa-2kpa，混合后的产物加入少量酚醛树脂进行混合搅拌，再将其浇筑至步骤e最终的冷却产物上，冷却至80℃
±
5℃再将其锻造压制，降压之后的产物表面电镀氧化镁，使其形成保护膜，的最终产物。
7.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构稳定牢固，通过通过铅和银元素的使用制成的双层防辐射层的使用，有效提高抗辐射效果，加强对x射线、γ射线的阻拦，提高环境安全性，多重金属氧化物的混合，有效提高整体的支撑性和抗压性能，延长使用寿命，通过多层浇筑压制而成的整体具有良好的粘合效果和紧密度，自身密度高，有效提高牢固效果，配合氧化钡和氧化镁的使用有效提高耐热性和绝缘效果，对其表面起到良好的防护效果，制备工艺简单易得，加强整体的支撑性能，独特的自身结构能有效提高边角的防撞、防损伤效果。
8.附图说明：图1：本发明的剖视图。
具体实施方式
9.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
10.一种核电站专用防辐射玻璃,包括基层1，所述基层1四周设有钝角，所述基层1上包裹有第一防辐射层2，所述第一防辐射层2上设有支撑层3，所述支撑层3上设有与之一体式浇筑而成的缓冲条7，所述支撑层3上设有与之相匹配的第二防辐射层4，所述第二防辐射层4上设有抗压层5，所述抗压层5外侧包裹有防护层6，所述防护层6四周上设有固定孔8，所述固定孔8延伸至抗压层5上，所述固定孔8上固定有与之相匹配的连接杆9，所述固定孔8和连接杆9上填充有粘合剂，所述连接杆9固定在保护罩10上，所述保护罩10包裹防护层6周边四个角。
11.实施例一：一种核电站专用防辐射玻璃，原料组成成分按重量份数由以下比例组成：二氧化硅76份、氧化铅14份、二氧化钛11份、氧化钡9份、氧化铝12份、氧化镁7份、甲基丙烯酸甲酯7份、氧化锰13份、氧化铁2份、氧化钾4份、氧化银3份、氢氟酸24份、醋酸32份、酚醛树脂28份。
12.优选的，其制备工艺包括以下步骤：a、在一个大气压的环境下，将适量的二氧化硅和一定量的酚醛树脂按照5:1的配比投入反应釜中进行搅拌，并加入适量的氢氟酸进行反应，温度控制在24℃；
b、将反应后的混合物中加入一定比例的二氧化钛和氧化钾进行反应，在90pa的环境下，温度设定为1010℃，反应完成后将其输入模具中进行急冷，并通入氮气在模具周边进行鼓吹，氮气流速为7m3/h，在急冷的过程中，产物通过重力作用下进行压制，排出其内部可能存在的气体；c、在1030pa的压力下，将氧化铅、氧化钡、氧化铝、氧化镁和氧化银在高温环境下进行搅拌，温度设定为1750℃，搅拌时间为16min，搅拌完成后在56℃下，加入醋酸进行络合反应；d、将步骤c反应后的液体第一次浇筑在步骤b中的产物上，并进行急冷，温度控制在8℃，并伴随着氮气鼓吹，氮气流速为8m3/h，浇筑完成后迅速进行压力锻造；e、在1790℃的高压环境下，将适量的二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、氧化锰和氧化铁按照一定比例进行混合，将混合后的液体浇筑在步骤d压制后的产物上，浇筑完成后在将步骤c反应后的液体浇筑第二次，浇筑完成后进行急冷，冷却降温速率为30℃/min，直至温度保持在100℃；f、在室温环境下，将剩余的二氧化硅中加入甲基丙烯酸甲酯、氧化锰、氧化铁和氧化钾进行混合，加入适量的氢氟酸进行混合，混合完成后将温度升高至1500℃，将压力设定为1.9kpa，混合后的产物加入少量酚醛树脂进行混合搅拌，再将其浇筑至步骤e最终的冷却产物上，冷却至80℃再将其锻造压制，降压之后的产物表面电镀氧化镁，使其形成保护膜，的最终产物。
13.实施例二：一种核电站专用防辐射玻璃,原料组成成分按重量份数由以下比例组成：二氧化硅56份、氧化铅15份、二氧化钛10份、氧化钡10份、氧化铝10份、氧化镁8份、甲基丙烯酸甲酯6份、氧化锰15份、氧化铁2份、氧化钾5份、氧化银2份、氢氟酸25份、醋酸23份、酚醛树脂30份。
14.优选的，其制备工艺包括以下步骤：a、在一个大气压的环境下，将适量的二氧化硅和一定量的酚醛树脂按照5:1的配比投入反应釜中进行搅拌，并加入适量的氢氟酸进行反应，温度控制在20℃；b、将反应后的混合物中加入一定比例的二氧化钛和氧化钾进行反应，在100pa的环境下，温度设定为1000℃℃，反应完成后将其输入模具中进行急冷，并通入氮气在模具周边进行鼓吹，氮气流速为8m3/h，在急冷的过程中，产物通过重力作用下进行压制，排出其内部可能存在的气体；c、在1000pa的压力下，将氧化铅、氧化钡、氧化铝、氧化镁和氧化银在高温环境下进行搅拌，温度设定为1800℃，搅拌时间为10min，搅拌完成后在60℃下，加入醋酸进行络合反应；d、将步骤c反应后的液体第一次浇筑在步骤b中的产物上，并进行急冷，温度控制在-20℃，并伴随着氮气鼓吹，氮气流速为10m3/h，浇筑完成后迅速进行压力锻造；e、在1780℃℃的高压环境下，将适量的二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、氧化锰和氧化铁按照一定比例进行混合，将混合后的液体浇筑在步骤d压制后的产物上，浇筑完成后在将步骤c反应后的液体浇筑第二次，浇筑完成后进行急冷，冷却降温速率为30℃/min，直至温度保持在110℃；
f、在室温环境下，将剩余的二氧化硅中加入甲基丙烯酸甲酯、氧化锰、氧化铁和氧化钾进行混合，加入适量的氢氟酸进行混合，混合完成后将温度升高至1500℃，将压力设定为2kpa，混合后的产物加入少量酚醛树脂进行混合搅拌，再将其浇筑至步骤e最终的冷却产物上，冷却至80℃再将其锻造压制，降压之后的产物表面电镀氧化镁，使其形成保护膜，得最终产物。
15.实施例三：一种核电站专用防辐射玻璃,原料组成成分按重量份数由以下比例组成：二氧化硅80份、氧化铅13份、二氧化钛12份、氧化钡8份、氧化铝15份、氧化镁5份、甲基丙烯酸甲酯8份、氧化锰12份、氧化铁3份、氧化钾3份、氧化银3份、氢氟酸20份、醋酸35份、酚醛树脂10份。
16.优选的，其制备工艺包括以下步骤：a、在一个大气压的环境下，将适量的二氧化硅和一定量的酚醛树脂按照5:1的配比投入反应釜中进行搅拌，并加入适量的氢氟酸进行反应，温度控制在30℃；b、将反应后的混合物中加入一定比例的二氧化钛和氧化钾进行反应，在80pa的环境下，温度设定为1020℃，反应完成后将其输入模具中进行急冷，并通入氮气在模具周边进行鼓吹，氮气流速为5m3/h，在急冷的过程中，产物通过重力作用下进行压制，排出其内部可能存在的气体；c、在1000pa的压力下，将氧化铅、氧化钡、氧化铝、氧化镁和氧化银在高温环境下进行搅拌，温度设定为1800℃，搅拌时间为10min，搅拌完成后在60℃下，加入醋酸进行络合反应；d、将步骤c反应后的液体第一次浇筑在步骤b中的产物上，并进行急冷，温度控制在10℃，并伴随着氮气鼓吹，氮气流速为6m3/h，浇筑完成后迅速进行压力锻造；e、在1800℃的高压环境下，将适量的二氧化硅、甲基丙烯酸甲酯、氧化锰和氧化铁按照一定比例进行混合，将混合后的液体浇筑在步骤d压制后的产物上，浇筑完成后在将步骤c反应后的液体浇筑第二次，浇筑完成后进行急冷，冷却降温速率为30℃/min，直至温度保持在90℃；f、在室温环境下，将剩余的二氧化硅中加入甲基丙烯酸甲酯、氧化锰、氧化铁和氧化钾进行混合，加入适量的氢氟酸进行混合，混合完成后将温度升高至1505℃，将压力设定为1.8kpa，混合后的产物加入少量酚醛树脂进行混合搅拌，再将其浇筑至步骤e最终的冷却产物上，冷却至75℃再将其锻造压制，降压之后的产物表面电镀氧化镁，使其形成保护膜，的最终产物。
17.以上实施例1-3中，浇筑过程中是将之前冷却的产物固定在每一道工序上特有的3d模具中，使其浇注液体流入模具中进行浇筑而成。以上实施例中，实施例一效果更佳，产生的防辐射玻璃不仅防辐射效果为100%，透光度高，且自身内部密度高，连接紧密，具有良好的抗压效果，延长使用寿命。
18.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。