功能化碳纳米管/环氧树脂辐射防护材料制备及性能研究

发布时间：2022-08-12 22:20

　　核科学技术快速发展，核与辐射安全备受关注，轻质高效的新型辐射防护材料具有迫切的需求和广阔的发展空间。本文从国内外的研究现状和实际需求出发，研究探索辐射防护功能纳米粒子和碳纳米管对环氧树脂基复合材料辐射防护性能的提升作用及影响规律，设计制备轻质高效的新型辐射防护复合材料。主要取得了以下研究结果：（1）利用WinXCom软件分别对单种辐射防护功能粒子、多种组合辐射防护功能粒子及功能粒子改性环氧树脂基复合材料的辐射防护性能进行了模拟计算和优化筛选。结果表明，辐射防护功能粒子的质量衰减系数与射线能量密切相关，随着射线能量的增加而显著降低，存在强吸收峰和弱吸收区；多种辐射防护功能粒子组合后的辐射防护效果较单种功能粒子相比更加平滑，弱吸收区明显减弱，可利用多种辐射防护功能粒子优化组合达到均衡辐射防护效果。（2）制备了纳米Sm2O3、WO3、Bi2O3等多种辐射防护功能粒子和碳纳米管共混改性的环氧树脂基辐射防护复合材料，对其进行系统的测试表征和对比分析。结果表明，环氧树脂基复合材料具有良好的力学性能，适量碳纳米管的加入对环氧树脂基复合材料拉伸强度和弯曲强度均具有一定的提升作用；纳米功能粒子及碳纳米管... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
图表清单
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 辐射防护基本理论概述
        1.2.1 辐射的定义
        1.2.2 射线与物质的作用机制
        1.2.3 辐射防护原则
        1.2.4 γ射线的防护
    1.3 辐射防护材料发展现状
    1.4 碳纳米管及环氧树脂材料
    1.5 本文的研究思路及主要工作
第二章 辐射防护材料的优化设计
    2.1 引言
    2.2 功能粒子辐射防护性能的模拟计算
    2.3 功能粒子的优化筛选
    2.4 功能粒子改性环氧树脂基辐射防护材料的优化设计
    2.5 小结
第三章 功能粒子/碳纳米管/环氧树脂辐射防护材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂和原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 制备方法及步骤
        3.2.4 形貌结构表征及常规力学性能测试
        3.2.5 辐射防护性能测试分析
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 纳米功能粒子/碳纳米管/环氧树脂样品的形貌表征
        3.3.2 功能粒子/碳纳米管/环氧树脂样品的结构分析
        3.3.3 功能粒子/碳纳米管/环氧树脂样品的力学性能
        3.3.4 功能粒子/碳纳米管/环氧树脂样品的辐射防护性能
    3.4 小结
第四章 功能粒子-碳纳米管/环氧树脂辐射防护材料的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料制备及性能测试
        4.2.1 试剂和原料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 制备方法及步骤
        4.2.4 形貌结构表征及常规力学性能测试
        4.2.5 辐射防护性能测试分析
        4.2.6 耐辐照性能测试分析
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 功能化碳纳米管的微观形貌与结构
        4.3.2 功能化碳纳米管/环氧树脂基复合材料的力学性能
        4.3.3 功能化碳纳米管/环氧树脂基复合材料的辐射防护性能
        4.3.4 功能化碳纳米管/环氧树脂基复合材料的抗辐照性能
    4.4 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3676695