本文關鍵詞：基于納米功能元素協(xié)調(diào)分布的環(huán)氧樹脂基輻射防護材料研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：輻射防護材料是降低核輻射危害，保障工作人員及公眾健康的關鍵，具有重要的研究價值和迫切的社會需要求。本文從輻射防護材料的研究現(xiàn)狀和需求出發(fā)，主要圍繞納米功能粒子改性環(huán)氧樹脂基輻射防護材料開展研究工作。首先對輻射防護功能粒子進行模擬篩選和優(yōu)化設計，然后制備了多種微納米功能粒子/環(huán)氧樹脂輻射防護材料，重點研究了功能粒子尺寸、分布、配比等對復合材料輻射防護性能的影響規(guī)律，并對其機理進行了初步分析。 主要研究工作和結果如下： （1）采用WinXCom軟件對CeO2、Sm2O3、Er2O3、Gd2O3、WO3、Bi2O3等功能粒子的輻射防護性能進行理論模擬計算，重點考察了上述功能元素的邊界吸收特性�；谀M計算結果，對輻射防護功能元素進行初步篩選與優(yōu)化組合，為接下來輻射防護材料的制備提供參考。 （2）制備了納米CeO2/環(huán)氧樹脂、微米CeO2/環(huán)氧樹脂、納米Er2O3/環(huán)氧樹脂、微米Er2O3/環(huán)氧樹脂復合材料，對其微觀結構、力學性能和輻射防護性能進行了測試分析。結果表明，納米功能粒子在環(huán)氧樹脂中均勻分布；納米功能粒子/環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能要優(yōu)于微米功能粒子/環(huán)氧樹脂復合材料；納米CeO2/環(huán)氧樹脂和納米Er2O3/環(huán)氧樹脂復合材料的輻射防護性能要優(yōu)于微米功能粒子改性環(huán)氧樹脂基復合材料，在射線能量比較低時更加明顯。 （3）制備了不同配比的納米Bi2O3、Er2O3、CeO2功能粒子改性環(huán)氧樹脂基復合材料，研究了功能粒子配比對復合材料輻射防護性能的影響。結果表明，，復合材料中納米Bi2O3含量較高時對高能量射線的防護效果較好，納米Er2O3含量較高時對低能射線防護效果好。功能元素協(xié)調(diào)配比的納米CeO2/Er2O3/Bi2O3/環(huán)氧樹脂材料具備較優(yōu)異的均衡輻射防護性能。 （4）制備了具有不同結構和功能粒子分布的納米Er2O3/環(huán)氧樹脂及納米Er2O3/Bi2O3/環(huán)氧樹脂多層材料。測試結果表明，具有不同結構和功能粒子分布的納米Er2O3/環(huán)氧樹脂多層材料的輻射防護性能基本無差別。具有不同功能粒子分布的納米Er2O3/Bi2O3/環(huán)氧樹脂多層材料在某個能量區(qū)間內(nèi)的輻射防護表現(xiàn)出差異性。
【關鍵詞】：輻射防護 環(huán)氧樹脂 復合材料 功能元素 協(xié)調(diào)配比
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM215.1;TL7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-8
• 圖表清單8-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 引言10
• 1.2 輻射防護材料概述10-14
• 1.2.1 輻射防護材料的應用領域及前景10-11
• 1.2.2 輻射防護材料的分類11-12
• 1.2.3 輻射防護材料研究的進展及發(fā)展趨勢12-14
• 1.3 電離輻射與物質的相互作用14-20
• 1.3.1 光子與物質的相互作用過程14-18
• 1.3.2 電子與物質的相互作用過程18-19
• 1.3.3 重帶電粒子與物質的相互作用過程19
• 1.3.4 中子與物質的相互作用過程19-20
• 1.4 射線在物質中的衰減規(guī)律20-22
• 1.4.1 γ射線在物質中的衰減規(guī)律20-21
• 1.4.2 衰減系數(shù)21-22
• 1.5 輻射防護材料的設計22-25
• 1.5.1 影響材料輻射防護效果的主要因素22-24
• 1.5.2 輻射防護材料的設計原則24-25
• 1.6 本文選題依據(jù)與主要研究工作25-26
• 第二章 輻射防護功能元素的優(yōu)化篩選與設計26-37
• 2.1 引言26
• 2.2 功能粒子輻射防護性能模擬計算26-30
• 2.3 輻射防護功能元素的篩選與優(yōu)化組合30-33
• 2.4 協(xié)調(diào)配比的功能粒子改性環(huán)氧樹脂材料的輻射防護性能模擬33-35
• 2.5 小結35-37
• 第三章 輻射防護材料的制備與性能測試37-42
• 3.1 試劑與材料37
• 3.2 實驗儀器與設備37
• 3.3 輻射防護材料制備方法及步驟37-40
• 3.3.1 微納米功能粒子/環(huán)氧樹脂輻射防護材料制備37-38
• 3.3.2 功能粒子協(xié)調(diào)配比的環(huán)氧樹脂基輻射防護材料制備38-39
• 3.3.3 功能粒子改性環(huán)氧樹脂基多層輻射防護材料制備39-40
• 3.4 性能測試40-42
• 3.4.1 微觀形貌結構表征40
• 3.4.2 常規(guī)力學性能測試40-41
• 3.4.3 輻射防護性能測試41-42
• 第四章 實驗結果分析與討論42-59
• 4.1 功能粒子尺寸對材料輻射防護性能的影響及規(guī)律42-49
• 4.1.1 輻射防護功能粒子微觀形貌42
• 4.1.2 微納米功能粒子/環(huán)氧樹脂材料的微觀形貌42-43
• 4.1.3 微納米功能粒子/環(huán)氧樹脂材料的力學性能43-44
• 4.1.4 微納米功能粒子/環(huán)氧樹脂材料的輻射防護性能44-49
• 4.1.5 結果討論與機理分析49
• 4.2 功能粒子協(xié)同配比對材料輻射防護性能的影響及規(guī)律49-53
• 4.2.1 多種協(xié)同配比功能粒子改性環(huán)氧樹脂的輻射防護性能49-53
• 4.2.2 結果討論與機理分析53
• 4.3 功能粒子分布（層）對材料輻射防護性能的影響及規(guī)律53-59
• 4.3.1 功能粒子改性環(huán)氧樹脂基多層輻射防護材料的力學性能53-54
• 4.3.2 功能粒子改性環(huán)氧樹脂基多層復合材料的輻射防護性能54-58
• 4.3.3 結果討論與機理分析58-59
• 第五章 總結與展望59-61
• 5.1 總結59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻61-64
• 致謝64-65
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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9 張桂敏,郭建梅,周成飛,劉元理;防輻射有機玻璃的研究與進展[J];中南民族大學學報(自然科學版);2004年04期

  本文關鍵詞：基于納米功能元素協(xié)調(diào)分布的環(huán)氧樹脂基輻射防護材料研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：290527