案将陶瓷水泥或陶 瓷混凝土建筑材料的独特的辐射屏蔽性能与建筑应用合并，所述建筑应用包括涂覆现有的 被污染的波特兰水泥和其它胶凝的及环氧树脂的建筑材料，该建筑材料已经被或可能被有 害的放射性物质及其它有害的危险废物物质污染。
[0023] 虽然在上下文中描述了典型的实施方案，但是该实施方案不限于减弱由医院、医 疗室和牙科室及设施中的X光机和设备产生的X辐射，其能被并入很多产品及产品的替换 中以实现X光的减弱，包括但不限于医疗室和牙科室的墙板，包括垂直墙、地板和天花板的 应用；医疗运输车的可拆装的和永久的屏蔽；将两种邻接材料之间X辐射的任何泄露密封 的灌浆接缝化合物；以及需要减弱和阻挡X辐射及其它污染物的任意其它应用。虽然现有 设计未经历前述缺点，但氧化物-磷酸盐陶瓷水泥结构比波特兰水泥结构形成具有明显更 低孔隙率的结构。
[0024] 在一实施方案的方面，公开了在环境温度下形成辐射屏蔽部件的物质组合物和方 法，其中所述物质组合物包括"冷烧结的"化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷基体和分散于所 述"冷烧结的"化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷基体的辐射屏蔽材料。
[0025] 本发明中低水平的辐射屏蔽使用有效的不透射线填料的多种组合，所述填料例如 粉末状的氧化钡、硫酸钡及其它钡化合物；氧化铈及铈化合物；以及粉末状的铋氧化物及 铋化合物；钆氧化物及钆化合物；钨氧化物及钨化合物；贫化铀及贫化铀化合物，其在由特 定比例的氧化镁（MgO)粉末和磷酸二氢钾（ΚΗ2Ρ04)及水组成的酸式磷酸盐溶液中键合在 一起。所得到的复合的化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷材料通过在厚度高达〇. 5英寸的材 料中提供了减弱高达120kVp的X辐射所需要的必要辐射屏蔽而显示出有效阻挡医用X光。 仅仅增加这些化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷复合的辐射屏蔽材料的厚度便有效地减弱 更高的kVp能量水平。
[0026] 根据一实施方案，提供了物质组合物，该物质组合物包括基于化学键合的氧化 物-磷酸盐的陶瓷基体和辐射屏蔽材料，其中所述辐射屏蔽材料分散于所述基于化学键合 的氧化物-磷酸盐的陶瓷基体中，并且所述辐射屏蔽材料选自重晶石、硫酸钡、氧化铈、氧 化钨、氧化钆、粉末状和纤维状的退火的含铅玻璃40%至75%、沸石、斜发沸石、天青石、贫 化铀。
[0027] 根据本发明的另一方面，所述沸石是由以下组分及以下近似重量百分比组成： 52. 4 %Si02、13. 13 %Α1203、8· 94 %Fe203、6. 81 %Ca0、2. 64 %Na20、4. 26 %MgO和MnO 10%〇
[0028] 根据本发明的另一方面，按照重量比，重晶石大致含有89 %至99 %BaSOjP1 %至 5. 8%硅酸盐，其中，存在于权利要求2的物质组合物中的沸石的重量百分比范围为0. 2% 至 50%。
[0029] 根据本发明的另一方面，所述基于磷酸盐的陶瓷基体选自ΚΗ2Ρ04(磷酸二氢 钾）、MgHP04 (磷酸氢镁）、Fe3 (ΗΡ04) 2 (磷酸铁（II))、Fe3 (ΗΡ04) 2 · 8H20 (八水合磷酸 铁（II))、FeHP04(磷酸铁（III))、FeHP04.2H20(二水合磷酸铁（III))、A1P0^酸铝、 Α1Ρ04 · 1. 5H20(水合磷酸铝）、CaHP04(磷酸氢钙）、CaHP04 · 2H20(二水合磷酸氢钙）、 BiP04(磷酸铋）、CeP04 (磷酸铈（III))、CeP04 · 2H20 (二水合磷酸铈（III))、GdP04lH20 (磷 酸钆）、BaHP04 (磷酸氢钡）、UP04 (贫化铀（U-238)磷酸盐）。
[0030] 应理解前述的一般描述和以下的详细描述均仅为示例性和解释性的并不限制所 述的实施方案。
[0031] 发明详述
[0032] 现将详细参考目前的本发明的优选实施方案。本发明涉及在环境温度下形成辐射 屏蔽部件的物质组合物和方法。本领域技术人员理解，本发明的物质组合物旨在用于屏蔽 和减弱多种形式的辐射，包括X辐射、电磁波频谱和微波频谱；以及来自电子束焊接的能量 (轫致辐射或二次辐射）等。
[0033] 物质组合物和方法提供了用于构建在电磁波频谱区域表现出辐射屏蔽能力的部 件的有效组合物。所得材料可在环境条件下在快速的时帧内（一个半小时的固化至2天的 固化）形成。这允许形成含有辐射、电磁和微波屏蔽内含物材料的化学键合的氧化物-磷 酸盐陶瓷基体而无需通常所需的高温烧结。通常的高温烧结可超过数百摄氏度并且通常可 出现在约1800°C(-千八百摄氏度）。由于本发明的"冷烧结"方法（在环境温度下固化） 可出现在100°C(-百摄氏度）或100°C以下，前述可允许原位形成诸如屏蔽结构等部件， 或者相对于其它辐射屏蔽材料，可允许有效运输和安装由所述物质组合物形成的预制的面 板或结构。例如，根据本发明形成的结构可允许在几天的时间范围内使完全固化的隔墙形 成和备用。本发明的物质组合物使用"冷烧结"的化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷材料以便 形成在其内包含另外辐射屏蔽材料的基体。化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷基体可通过将 金属氧化物与含有磷酸盐的物质或材料混合而形成。本领域技术人员理解根据所述成分金 属磷酸盐，所得到的化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷可以是水合形式。合适的金属氧化物 可包括这样的金属氧化物：其中，阳离子组分与辐射屏蔽相关，这样所得到的金属磷酸盐陶 瓷可表现出辐射屏蔽能力。合适的含有磷酸盐的物质或材料包括磷酸二氢钾、磷酸、酸式磷 酸盐、磷酸一氢盐等。合适的氧化物包括镁、铁（Π或III)、铝、钡、铋、铈（III或IV)，钆、 钨以及贫化铀（ΠΙ)(基本上为铀238)。
[0034] 所得的化学键合的氧化物-磷酸盐陶瓷可包括ΚΗ2Ρ04 (磷酸二氢钾）、 MgHP04 · 3H20(三水合磷酸氢镁）、MgHP04(磷酸氢镁）、Fe3(ΗΡ04)2(磷酸铁（II))、 Fe3(HP04)2 ·8Η20(八水合磷酸铁（II))、FeHP04(磷酸铁（III))、FeHP04 ·2Η20(二水合磷酸铁 (III))、Α1Ρ04(磷酸铝）、Α1Ρ04 · 1. 5Η20 (水合磷酸铝）、CaHP04(磷酸氢钙）、CaHP04 ·2Η20 (二 水合磷酸氢钙）、BiP04(磷酸铋）、CeP04(磷酸铈（III))、CeP04 ·2Η20(二水合磷酸铈（III))、 BaHP04 (磷酸氢钡）以及UP04 (贫化铀（U-238)磷酸盐）。在更多的实例中，也可使用不同 金属和稀土金属的磷酸盐/磷酸氢盐，如GdP04lH20磷酸钆。合适的多种金属磷酸盐可包括 磷酸氢镁、磷酸铁（III)、磷酸铝、磷酸氢钙、磷酸铈（III)以及磷酸氢钡。在实施方案中， 所述陶瓷基体为如下通式:ΜΗΡ04·χΗ20,其中Μ是二价阳离子，其选自：Mg(镁）、Ca(钙）、 Fe(铁（II))、Ba(钡）；其中X至少是0(零）、2(二）、3(三）或8(八）之一。
[0035] 更多的实例中，所述基于化学键合的氧化物-磷酸盐的陶瓷基体为如下通式： ΜΡ04·χΗ20,其中Μ是三价阳离子，其选自：A1(铝）、Ce(铈（III))、U23S(贫化铀）、Fe(铁 (III));并且X至少是0(零）、L5(-点五）或2(二）之一。在更多的实施方案中，形成 多层结构以提供覆盖广泛的千伏峰（kVp)范围的有效减弱。例如，经铸造或喷施形成多层 材料以形成表现出覆盖一定范围的屏蔽和减弱的单结构。所述层可以由陶瓷与屏蔽材料的 不同组合形成以获得所需的屏蔽和减弱。例如，第一层由铋屏蔽材料形成而第二层由铈基 陶瓷形成。还可包括由含有硫酸钡屏蔽材料的陶瓷形成的第三层。在本实例中，氧化