一种屏蔽X射线的新型纳米复材性能测试及应用效果研究

针对传统铅基个体X射线防护材料存在质量重、柔度差和透气性差的问题,提出一种新型X射线屏蔽材料复合纳米纤维膜的制备。试验对复合纳米纤维膜的配比进行优化并进行性能进行研究。试验结果表明,聚丙烯腈(PAN)质量百分比为12%,分散剂为聚乙二醇(PEG),分散剂质量百分比为30%,氧化铋(Bi2O3)质量百分比为40%制备的复合纳米纤维膜性能最佳。该复合纳米纤维膜在管电压为120 kV的条件下,X射线衰减效率高于50%,半值层为0.09 cm,体积密度仅为0.22 g/cm^(3),拉伸断裂应力和杨氏模量分别为1.97 MPa和33 MPa,透气率约为29.37 mm/s,在X射线屏蔽效果和穿戴舒适性方面均明显优于传统铅基个体X射线防护材料。

氧化镧/聚丙烯防X射线复合纤维的制备及性能表征

先采用熔融纺丝方法制备了不同氧化镧含量的氧化镧/聚丙烯复合纤维,然后采用对二甲苯在相同处理时间（1 h）不同温度（105~109℃）下溶解复合纤维中的部分聚丙烯基体以提高纤维中氧化镧含量,并对处理过后的纤维进行扫描电镜、X射线屏蔽性能等测试。此外,采用硅烷偶联剂改性氧化镧,通过熔融纺丝法制备了表面活性氧化镧/聚丙烯复合纤维,并对其作了差示扫描量热分析、扫描电镜、力学测试等性能表征。实验结果表明,随未改性氧化镧添加量增加,纤维力学性能下降,玻璃化转变温度向低温方向移动,纤维热稳定提高;有机改性可改善氧化镧在聚丙烯中的分散,提高纤维的力学性能,纤维玻璃化转变温度较纯聚丙烯纤维升高;用对二甲苯在107℃处理1h所获取的复合纤维中氧化镧含量最高,X射线屏蔽性能最优。

甲基丙烯酸钆/丁腈橡胶复合材料的制备及性能

采用重结晶法制备了甲基丙烯酸钆[Gd(MAA)3],然后分别以过氧化二异丙苯(DCP)和硫黄为硫化体系制备了Gd(MAA)3/丁腈橡胶(NBR)复合材料,表征了Gd(MAA)3粒子及其复合材料的相态结构,研究了复合材料的硫化特性、拉伸性能和X射线屏蔽性能。结果表明,Gd(MAA)3原生粒子结构规整性好,粒径小,粒径分布均匀,同时配体的不饱和双键具有反应活性;在DCP引发下发生原位反应的Gd(MAA)3粒子在橡胶基体中分散更好、粒径更小、与基体界面作用力更强;2种复合材料的X射线屏蔽性能相当,但以DCP为硫化剂制得的复合材料的拉伸性能有明显改善。