文档介绍：核辐射
核能是能源可持续发展的
希望，核裂变与核聚变
+2
2
放射性物质所放射出的α射线，β射线，γ射线和中子
α射线
氦核，质量大，电离作用强
β射线
γ射线
β衰变产生，正电子流或负电子流
通过任何物质时，均与物质中的原子发生作用
抗辐射复合材料
2021/1/25
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γ射线
光电效应
电子对效应
康普顿效应
低能γ射线，原子序数大的介质
高能γ射线，原子序数大的介质
中能γ射线，原子序数小的介质
被全部吸收
抗辐射复合材料
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应用1
大型超导磁铁线圈
电绝缘性易受高
剂量辐射的影响
玻纤增强/环氧树脂
足够的电绝缘性
适当的低温机械性能
合理的制造成本
辐射
性能急剧降低
能在高温和低温工作
承受高辐射
***酸酯树脂复合材料
抗辐射复合材料
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应用2
陶瓷纤维增强复合材料
高抗辐射陶瓷+少量环氧树脂
SiC/SiC 复合材料
采用结晶的且配比更理想的纤维
改变纤维与基体间的界面
改变基体加工路线
改变纤维结构
尖晶石MgO•nAl2O3
聚合物浸渍和热解法
SiC基体为无定型
含碳量过高
大规模生产
降低成本
抗辐射复合材料
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应用3
耐放射性辐射陶瓷材料
用于制作贮存放射性核废料的容器
萤石
抵抗放射性作用下的破坏过程
晶格中排列着柔性分子，在受辐照时，
使自身结构发生可逆的弯曲和移位，
有效阻止辐射引起的形变
几百年内抵抗强辐射
保持密封隔绝性能
等离子体面对材料
碳纤维复合材料
抗辐射复合材料
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辐射类型
紫外线
X射线
γ射线
中子辐射
波长逐渐变短
研制用于宇航，核电站，电磁杂波防护等的复合材料
抗辐射能力与材料组分有关
重金属化合物
纤维增强材料
陶瓷粉末
稀土金属氧化物
无机材料
树脂基体
分子主链上含有芳环
抗辐射复合材料
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抗辐射性能的参数表达
吸收剂量（D）：单位质量的物质所吸收的电离辐射的平均能量
D = dE/dm, Gy 戈瑞
屏蔽率
光照射到物体上出现透射，反射，吸收
反射率和吸收率之和，即屏蔽率 = 1 – 透射率
单位体积内所有原子的微观截面之和为宏观截面，μ
线性衰减系数
抗辐射复合材料
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防紫外线复合材料
180 – 400 nm的电磁波
反射作用
原理
选择吸收作用
防紫外线纤维
防紫外线织物
具有抗紫外线破坏能力的纤维
含有紫外线屏蔽剂的纤维
织物上施加一种能屏蔽紫外线的物质，
该物质对织物的使用性能影响小
防紫外线涂料
成膜树脂，高效紫外线吸收剂，自由基捕获剂
-CN
抗辐射复合材料
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防紫外线纤维
本身具有抗紫外线破坏能力，含紫外线屏蔽剂
紫外线屏蔽剂：具有吸收或反射紫外线作用的物质
无机：反射或散射作用，无光能的转化
高岭土，滑石粉，CaCO3，Fe2O3，ZnO，TiO2
有机：具有强烈的，选择性吸收高能量紫外线的性质
通过光物理或光化学过程将吸收的能量转换
分子间能量转移，分子内结构变化
颗粒达到纳米级分散时，比表面积增大，表面化学活性高
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含紫外屏蔽剂纤维制备
将紫外屏蔽剂与单体一起共聚得到防紫外线聚合物
浸渍，印花，涂层等，直接黏附在纤维上
共混熔融纺丝
屏蔽剂与纤维有良好的相容性，屏蔽剂不升华，
不分解，对人体安全，粒径小，对纤维质量影响小
要求
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