摘要

针对当前辐射防护产品日益增长的需求,研发出一种新型X射线屏蔽材料。以乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)对纳米氧化铋(Bi2O3)、纳米氧化铕(Eu2O3)进行表面改性,并作为填料填充至PVC糊树脂(EPVC)基体中制备得到改性纳米复合材料Bi2O3/Eu2O3/EPVC(简称为BEP)。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对改性前后的纳米颗粒进行表征。采用模拟计算与实验相结合的方式,通过WinXcom模拟Bi2O3、Eu2O3对X射线的屏蔽能力并计算Bi2O3、Eu2O3的最佳质量配比,通过热重分析、力学性能测试、断面扫描及X射线屏蔽性能测试研究了改性纳米填料含量对BEP性能的影响。结果表明:改性纳米Bi2O3、Eu2O3质量比为1∶1时BEP同时具备对中、低能X射线有较好的屏蔽性能,且填料基体质量比为5∶2,厚度为4mm时能达到同等厚度下最佳的X射线屏蔽效果。实际应用中,填料与EPVC基体的质量比为5∶1时具有最佳拉伸性能。BEP材料环境友好、无生物毒性,可用来替代含铅材料在X射线屏蔽中的部分功能。