編號：FTJS106723
篇名：微米板Sm2O3填料增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料的制備及中子和伽馬輻射屏蔽性能
作者：魯義東 霍志鵬 張宏 鐘國強(qiáng)
關(guān)鍵詞： Sm2O3 復(fù)合材料 中子 伽馬 輻射屏蔽
機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所
摘要： 采用合成的 Sm2O3填料(Sm2O3-I)和商用的 Sm2O3填料(Sm2O3-II)分別制備了釤氧化物(Sm2O3)/碳化硼(b4C)/高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料，用于中子和伽馬輻射屏蔽。X 射線衍射(XRD)分析表明，Sm2O3-I 填料的物相為立方晶系，體心立方晶格，空間基團(tuán)為 Ia-3(206)。然而，Sm2O3-II 填料有兩個階段。一個是單斜晶系的單斜格，它的空間是 C2/m (12)。另一個是立方晶系，體心立方晶格，空間群為 Ia-3(206)。場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)和比表面積分析結(jié)果表明，Sm2O3-I 填料的微觀形貌為含粉砂的微米板狀，其 Brunauer-Emmett-Teller (BET)比表面積(SBET)為5.15 m2/g，而不規(guī)則形狀的 Sm2O3-II 填料具有由 Sm2O3-II 填料兩相引起的兩種微觀形貌，即無特定形狀的板狀團(tuán)聚和團(tuán)聚，Sm2O3-II 填料的 SBET 為2.47 m2/g。合成的 Sm2O3-I/B4C/HDPE 復(fù)合材料的熔融溫度(Tp)和屈服強(qiáng)度(σy)分別為140.6 ° C 和22.6 MPa，優(yōu)于市售的 Sm2O3-II/B4C/HDPE 復(fù)合材料。中子和伽馬輻射屏蔽試驗表明，所合成的 Sm2O3填料尺寸均勻，BET 比表面積大，可以改善復(fù)合材料的中子和伽馬輻射屏蔽性能。10% Sm2O3-I/20C/70% HDPE (質(zhì)量分?jǐn)?shù))在15cm 的 ^ (252) Cf 中子源下的中子輻射屏蔽率為98.4% ，在137Cs 伽馬源下的伽馬輻射屏蔽率為71.7% 。
