专利名称:热中子屏蔽材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种热中子屏蔽材料，属于辐射防护领域。
背景技术：
随着科学的发展，放射性物质的使用日益广泛。现有热中子屏蔽材料一般用聚乙烯、聚丙烯、聚氧乙烯、聚氨酯等聚合物与中子屏蔽物质混合后制成，这种屏蔽材料生产工序繁琐，使用温度范围较窄，熔点偏低，150℃左右即发生软化，在0℃以下变硬变脆，不抗冲击和振动，不能完全满足使用要求。另一种屏蔽材料硼钢(含硼量0.1～0.6％)生产成本较高，脆性较大，屏蔽效果不理想，在辐射防护技术领域：
使用范围不广。
发明内容
本发明是为了制取一种对热中子有屏蔽作用的材料，具有原材料广泛，加工方便、使用温度范围广、耐冲击、强度高等特点，并且成本较低，机械性能较高，防辐照和屏蔽性能较好。适合用于核反应堆屏蔽壳体、军用坦克等装甲车辆的防护板等场合，对国防和民用都有着重要意义。
元素硼(主要是同位素10B)有很大的热中子吸收截面，是一种良好的热中子吸收剂，并且俘获热中子后，产生辐射能量低，很容易被阻止。半衰期短，材料退役处理方便、安全。所以硼以及含硼量高的材料是一种优良的反应堆热中子屏蔽材料。
本发明利用等离子束流、爆炸喷涂或固体渗硼热处理工艺，通过制定合适的工艺参数，在常用普通钢板或不锈钢板材表面制备结合强度高BmCn涂层或稳定的化合物FeB和Fe2B相，可以在基体表面得到含硼量不同的屏蔽层，并可根据具体需要选择厚度合适的钢铁板材，利用不同的工艺调整涂层或渗层厚度，以达到工业用要求。该方法制备的屏蔽钢板经中子屏蔽试验检验，具有良好的屏蔽效果。
具体实施方式
下面给出本发明的一个实例。
样品基材304不锈钢。采用等离子喷涂碳化硼工艺在不锈钢表面制备200μm厚度的碳化硼涂层。和未经处理的基材相比，热中子吸收数据如表格所示，材料涂层或渗层后，镉下热中子计数降低，即热中子屏蔽能力增加，并且平均增幅为6.6％。
该材料即具有钢材的强度，又具有屏蔽材料的特性。
权利要求
1.一种热中子屏蔽钢板，其特征在于采用等离子喷涂、爆炸喷涂或固体渗硼处理方法，在钢材表面制备喷涂碳化硼涂层或极稳定的其它硼相化合物层，该方法制备的屏蔽钢板可用于核反应堆屏蔽壳体、军用坦克等车辆的装甲板等。
2.按照权利要求
1所述的屏蔽钢板，为得到不同的涂层或渗层厚度而制定的不同的工艺参数，从而达到不同的屏蔽效果，以适应工业屏蔽用要求。
专利摘要
一种热中子屏蔽材料及其制备方法，采用等离子喷涂、爆炸喷涂或固体渗硼处理，制定合适的工艺参数，在钢材表面制备喷涂碳化硼涂层或极稳定的化合物FeB和Fe
文档编号G21F1/12GKCN1933032SQ200510103118
公开日2007年3月21日 申请日期2005年9月16日
发明者陈蕴博, 武兵书, 姜超, 郑学斌 申请人:北京机电研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan