Разработка и исследование свойств модифицированных эпоксидных композитов для защиты от радиации

• Автор: Худяков, В. А.
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Принятые сокращения.

Введение .

ГЛАВА 1. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ РАДИАЦИИ

1.1 Взаимодействие ионизирующих излучений с материалами защиты

1.2 Металлические материалы

1.3 Бетоны. .

1.4 Полимерные материалы.

ГЛАВА 2. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Цель и задачи исследования.

2.2 Применяемые материалы и их характеристики

2.3 Методы исследования и аппаратура.
2.4 Математические методы планирования экспериментов.
ГЛАВА 3. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ ДЛЯ
ЗАЩИТЫ ОТ РАДИАЦИИ.
3.1 Влияние кремнийорганических добавок на смачивание наполнителя
3.2 Плотность особо тяжелых эпоксидных композитов
3.3 Влияние степени наполнения и модифицирующих добавок на реологические свойства эпоксидных композиций.
3.4 Теплофизические свойства модифицированных эпоксидных композитов
Выводы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАТИВНЫХ СВОЙСТВ
ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ .
4.1 Усадка эпоксидных полимеррастворов.
4.2 Внутренние напряжения модифицированных эпоксидных композитов
4.3 Прочностные свойства эпоксидных композитов с добавками кремнийорганических соединений
4.4 ДеформатиЕные свойства эпоксидных композитов с добавками кремнийорганических соединений
Выводы
ГЛАВА 5. ВОДОСТОЙКОСТЬ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ .
5.1 Водостойкость немодифицированных эпоксидных композитов.
5.2 Водостойкость модифицированных эпоксидных композитов.
Выводы
ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ ГАММАОБЛУЧЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА
ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ .
6.1 Влияние вида наполнителя на защитные свойства эпоксидных композитов.
6.2 Влияние степени наполнения на защитные свойства эпоксидных композитов.
6.3 Влияние легирующих и модифицирующих добавок на защитные свойства эпоксидных пресскомпозитов
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Эти металлы широко применяются в защите от ионизирующих излучений благодаря эффективному химическому составу (выше % Ге) и плотной структуре (ро - кг/м3 - для стали; ро - кг/м3 -для чугуна). Вследствие высокого содержания чистого Fe сталь и чугун обладают хорошим рассеянием быстрых нейтронов. Длина релаксации нейтронов с энергией 3 МэВ в этих материалах составляет 5-6 см, тогда как в воде 8- см. Особенно эффективной считается комбинация стальной защиты с такими хорошими замедлителями быстрых нейтронов, как вода, графит, парафин С. При неупругом рассеянии быстрых нейтронов и большом сечении захвата тепловых в этих металлах образуются мощные вторичные излучения - 7,6 МэВ. При этом,нужно иметь в виду, что активация железа имеет дополнительный период полураспада - 4, суток. В связи с этим наиболее опасными примесями в стале и чугуне являются кобальт и марганец. Для уменьшения образования вторичных гамма излучений первые ряды защиты выполняются из бористой стали СИ, 3. Сталь и чугун применяют также для устройства защиты от низкоэнергетического фотонного излучения. При этом ослабление гамма-излучений на единицу площади происходит гораздо эффективнее, чем в водной или графитовой защите, но хуже, чем в свинцовой. Однако, стальная защита намного дешевле свинцовой и превосходит её по конструктивным свойствам. Коэффицент ослабления гамма излучений сталью приведен в табл. Недостатком стальной защиты является низкая корозионная стойкость при повышенных температурах. Поэтому наружный слой защиты, как правило, выполняют из нержавеющей стали. Хорошими защитными свойствами от нейтронного и фотонного излучений обладают также железо-водные среды ? В работе [] отмечается, что оптимальное количество Еодорода в железо-бодной композиции должно составлять при расчёте по допустимому потоку 0,1 вес. Экономия стали при этом составляет 2т на 1м2 площади защиты. Однако, железо-водные среды неудобны в эксплуатации. Поэтому на практике в качестве водородного компонента чаще используют такие материалы, как гидратные растворы или "цементное молоко”. Свинец и другие тяжелые материалы. Одним из самых лучших материалов для защиты от низкоэнергетических гамма - и рентгеновского излучений является СЕИнец (табл. В связи с высокой плотностью (ро - 0 кг/м3) из свинца целесообразно выполнять защиту в тех случаях, когда её габариты по тем или иным причинам ограничены. Из него также изготавливают контейнеры, коллиматоры, листы и кирпичи для временных и разборных сооружений, а также защитные засыпки и др. Важным достоинством свинца является то,что в нем не образуются высокоэнергетические источники наведённой радиоактивности, что I облегчает доступ к свинцовой защите после остановки реакторов. Однако, все же возможна активация свинцовых примесей - А^, Си, Аа, 7л и др. Лёгкость механической обработки, возможность получения изделий любой конфигурации являются несомненным достоинством свинца, но мягкость и ползучесть при высоких температурах создают большие проблемы. В связи с этим, свинцовые конструкции приходится очехло-вывать нержавеющей сталью или заливать расплавленный свинец в стальные короба. Недостатком свинцоеой защиты является относительно невысокая поглощающая способность быстрых нейтронов. МэВ в свинце составляет 9,4 см. С5]. Хорошими защитными свойствами, кроме свинца, обладают такие тяжелые металлы, как: уран,торий, висмут, вольфрам, золото, платина, ртуть, и некоторые другие. Но Е виду их высокой стоимости и дефицитности из этих металлов выполняется лишь локальная и высокоответственная защита [3. Бетоны на минеральных вяжущих веществах. Бетон - это искусственный каменный материал, состоящий из атомов различных элементов. В результате чего защитные свойства бетона от ионизирующих излучений во многом определяются его химическим составом. На сегодняшний день защита более % стационарных реакторных установок выполнена из бетона. К осноеным достоинствам бетонов можно отнести - высокую технологичность , хорошие защитные свойства от нейтронных и гамма излучений [3, сохранение радиационной стойкости в течение - лет и др. Одним из недостатков бетонов, как материалов защиты, является относительно низкая теплопроводность.