EA035978B1 - Structural heat-resistant boron-bearing composition and method for preparing the same - Google Patents
Structural heat-resistant boron-bearing composition and method for preparing the same Download PDFInfo
- Publication number
- EA035978B1 EA035978B1 EA201800270A EA201800270A EA035978B1 EA 035978 B1 EA035978 B1 EA 035978B1 EA 201800270 A EA201800270 A EA 201800270A EA 201800270 A EA201800270 A EA 201800270A EA 035978 B1 EA035978 B1 EA 035978B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- composite
- boron carbide
- hexamethylenetetramine
- boron
- composition
- Prior art date
Links
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 5
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 abstract 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 abstract 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract 1
- -1 lithium tetrahydroborate compound Chemical class 0.000 description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/06—Ceramics; Glasses; Refractories
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
- C08L61/14—Modified phenol-aldehyde condensates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/563—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on boron carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/16—Halogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области композиционных материалов, содержащих карбид бора, и предназначено для изготовления конструкционных элементов изделий для защиты от тепловых нейтронов.The invention relates to the field of composite materials containing boron carbide, and is intended for the manufacture of structural elements of products for protection from thermal neutrons.
Известна полимерная композиция для радиационной защиты электронных приборов. Данная композиция содержит полимерное связующее, литий и бор в качестве экранирующих наполнителей в составе соединения тетрагидридобората лития капсулированного при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: тетрагидридоборат лития - не более 5; полиэтилен и/или полипропилен - остальное. Все компоненты предлагаемой полимерной композиции были подвергнуты смешению и отверждению по заданному технологическому циклу. Первоначально брали порошкообразный полипропилен и смешивали с порошком капсулированного тетрагидридобората лития в течение 1 ч. Полученную смесь в среде, исключающей взаимодействие с агрессивными атмосферными факторами, подвергали формованию под давлением при повышенной температуре; патент на изобретение RU 2530002, МПК G21F 1/10, G21F 1/08, 16.11.2014 г.Known polymer composition for radiation protection of electronic devices. This composition contains a polymer binder, lithium and boron as shielding fillers in the composition of the encapsulated lithium tetrahydroborate compound in the following ratio of ingredients, wt%: lithium tetrahydroborate - no more than 5; polyethylene and / or polypropylene - the rest. All components of the proposed polymer composition were mixed and cured according to a given technological cycle. Initially, powdered polypropylene was taken and mixed with the powder of encapsulated lithium tetrahydriborate for 1 hour. The resulting mixture, in an environment excluding interaction with aggressive atmospheric factors, was subjected to pressure molding at an elevated temperature; patent for invention RU 2530002, IPC G21F 1/10, G21F 1/08, November 16, 2014
Недостатками данной композиции являются низкая эффективность экранирования относительно Н2О, равная 0,88, невозможность изготовления конструкционных деталей сложной геометрической формы, низкая теплостойкость композиции, определяемая температурой плавления полипропилена, которая не превышает 160-165°С.The disadvantages of this composition are the low efficiency of shielding relative to H 2 O, equal to 0.88, the impossibility of manufacturing structural parts of complex geometric shapes, the low heat resistance of the composition, determined by the melting point of polypropylene, which does not exceed 160-165 ° C.
Известна боросодержащая композиция, применяемая для биологической защиты от нейтронных излучений; патент на изобретение RU 2196788, МПК C08J 3/20, C08L 23/12, СО8К 3/20, СО8К 3/38, 20.01.2003 г.Known boron-containing composition used for biological protection against neutron radiation; patent for invention RU 2196788, IPC C08J 3/20, C08L 23/12, SO8K 3/20, SO8K 3/38, 20.01.2003
Боросодержащая композиция содержит полиолефиновый полимер (полипропилен) в качестве связующего и борный ангидрид при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: борный ангидрид - 15, полипропилен - 85. Гранулы борного ангидрида перед смешиванием подвергали измельчению до порошкообразного состояния дисперсностью 400 мкм, смешивали с полипропиленом в барабанном смесителе в течение 2-3 ч, а затем экструдировали при температуре 200-220°С в пресс-форму и прессовали при удельном давлении 400-500 кг/см2. Недостатками данной композиции являются низкая теплостойкость композиции, определяемая температурой плавления полипропилена, которая не превышает 160-165°С, а также гигроскопичность композиции, составляющая 0,1%. Недостатками способа изготовления являются необходимость предварительного дробления ангидрида бора до дисперсности 400 мкм, возможность попадания частиц материала барабанного смесителя в состав композиции и сложность обеспечения высокой точности геометрических размеров заготовки.Boron-containing composition contains a polyolefin polymer (polypropylene) as a binder and boric anhydride at the following ratio of ingredients, wt%: boric anhydride - 15, polypropylene - 85 drum mixer for 2-3 hours, and then extruded at a temperature of 200-220 ° C into a mold and pressed at a specific pressure of 400-500 kg / cm 2 . The disadvantages of this composition are the low heat resistance of the composition, determined by the melting point of polypropylene, which does not exceed 160-165 ° C, as well as the hygroscopicity of the composition, which is 0.1%. The disadvantages of the manufacturing method are the need for preliminary crushing of boron anhydride to a fineness of 400 microns, the possibility of particles of the drum mixer material entering the composition and the complexity of ensuring high accuracy of the geometric dimensions of the workpiece.
Задачей изобретений является создание композиции с повышенной теплостойкостью и термостойкостью, отсутствием гигроскопичности, нерастворимой в агрессивных средах, обеспечивающей ослабление фона по тепловым нейтронам, и изготовление конструкционных элементов изделий с высокой механической прочностью и работающих в широком диапазоне температур.The objective of the inventions is to create a composition with increased heat resistance and heat resistance, lack of hygroscopicity, insoluble in aggressive media, providing a weakening of the background by thermal neutrons, and the manufacture of structural elements of products with high mechanical strength and operating in a wide temperature range.
Техническим результатом композиции является повышение защиты от тепловых нейтронов и возможность создания конструкционных элементов изделий с высокой механической прочностью и работающих в широком диапазоне температур.The technical result of the composition is to increase the protection against thermal neutrons and the possibility of creating structural elements of products with high mechanical strength and operating in a wide temperature range.
Техническим результатом способа является снижение трудоемкости изготовления композиции и повышение ее качества.The technical result of the method is to reduce the complexity of manufacturing the composition and improve its quality.
Технический результат достигается за счет того, что конструкционная термостойкая боросодержащая композиция состоит из фенолоформальдегидной смолы новолачного типа, гексаметилентетрамина и карбида бора в следующем соотношении, мас.%:The technical result is achieved due to the fact that the structural heat-resistant boron-containing composition consists of phenol-formaldehyde resin of the novolac type, hexamethylenetetramine and boron carbide in the following ratio, wt%:
фенолоформальдегидная смола 20-28;phenol-formaldehyde resin 20-28;
гексаметилентетрамин 1,8-2,8;hexamethylenetetramine 1.8-2.8;
карбид бора остальное.boron carbide rest.
Технический результат достигается также за счет применения способа изготовления конструкционной термостойкой боросодержащей композиции, характеризующийся тем, что в стакан помещают порошки компонентов в указанной выше пропорции и шары из фторопласта диаметром 16-20 мм, стакан помещают в установку планетарного типа и смешивают компоненты до гомогенного состояния в течение не менее 15 мин при соотношении скоростей вращения диска и стакана 2:1, при этом диск вращается по часовой, а стакан против часовой стрелки.The technical result is also achieved through the use of a method for manufacturing a structural heat-resistant boron-containing composition, characterized by the fact that powders of the components in the above proportion and balls of fluoroplastic with a diameter of 16-20 mm are placed in the glass, the glass is placed in a planetary-type installation and the components are mixed until homogeneous in for at least 15 minutes at a ratio of the speeds of rotation of the disk and the glass 2: 1, while the disk rotates clockwise, and the glass counterclockwise.
На фиг. 1 представлена расчетная модель эффективности защиты от тепловых нейтронов полученной композиции материала.FIG. 1 shows a computational model of the effectiveness of protection against thermal neutrons of the obtained material composition
На фиг. 2 представлена зависимость коэффициента ослабления от толщины фильтра: кривая А - по числу тепловых нейтронов, кривая Б - по числу событий в сцинтилляторе.FIG. 2 shows the dependence of the attenuation coefficient on the filter thickness: curve A - by the number of thermal neutrons, curve B - by the number of events in the scintillator.
На фиг. 3 представлен пример фильтра, изготовленного из полученной композиции.FIG. 3 shows an example of a filter made from the resulting composition.
Для изготовления боросодержащей композиции берется 20-28 мас.ч. порошка новолачной фенолоформальдегидной смолы, 1,8-2,8 мас.ч. гексаметилентетрамина, остальное - порошок карбида бора с размером зерна 14-40 мкм (зернистость М14-М40 согласно ГОСТ 3647-80). Затем компоненты гомогенно смешиваются в установке планетарного типа в течение 15 мин при соотношении скоростей вращения диска и стакана с компонентами композиции 2:1 и вращением диска по часовой, а стакана против часо- 1 035978 вой стрелки. Для гарантированного качественного перемешивания составных частей композиции используются шары из фторопласта диаметром 16-20 мм: использование шаров из фторопласта при перемешивании полностью исключает попадание материала стаканов установки в композицию.For the manufacture of a boron-containing composition, 20-28 parts by weight are taken. powder of novolac phenol-formaldehyde resin, 1.8-2.8 wt.h. hexamethylenetetramine, the rest is boron carbide powder with a grain size of 14-40 microns (grain size M14-M40 according to GOST 3647-80). Then the components are homogeneously mixed in a planetary-type installation for 15 minutes at a ratio of the speeds of rotation of the disk and the glass with the components of the composition 2: 1 and the rotation of the disk clockwise, and the glass counterclockwise 1035978. To ensure high-quality mixing of the components of the composition, fluoroplastic balls with a diameter of 16-20 mm are used: the use of fluoroplastic balls during mixing completely excludes the entry of the material of the installation glasses into the composition.
Фильтры из полученной композиции изготавливаются прессованием. Полученную смесь загружают в пресс-форму с учетом объема прессуемого изделия и прессуют на вертикальном прессе под давлением, обеспечивающим фиксирование заданного объема изделия при нагреве пресс-формы до 175-185°С и выдержке при данной температуре не менее 15 мин. Далее пресс-форму с композицией охлаждают до температуры не более 100°С вне пресса и производят выпрессовывание готового изделия из композиции.Filters from the resulting composition are made by pressing. The resulting mixture is loaded into a mold taking into account the volume of the pressed product and pressed on a vertical press under pressure, which ensures the fixation of a given volume of the product when the mold is heated to 175-185 ° C and held at this temperature for at least 15 minutes. Next, the mold with the composition is cooled to a temperature of no more than 100 ° C outside the press and the finished product is extruded from the composition.
Для изготовления диска из предлагаемой композиции диаметром 52 мм с допуском на диаметр 0,190 мм и толщиной 3 мм с допуском на толщину 0,06 мм брали компоненты в соответствии с таблицей с учетом объема изделия, помещали в стакан планетарной машины вместе с шарами из фторопласта диаметром 20 мм, смешивали до гомогенного состояния при соотношении скоростей вращения диска и стакана планетарной машины 2:1 в течение 15 мин; затем полученную смесь загрузили в пресс-форму, установили пресс-форму на пресс, нагрели пресс-форму до 180°С и прессовали 15 мин, затем сняли давление пресса, охладили пресс-форму при нормальных климатических условиях до температуры 100°С и выпрессовали диск (фиг. 3). Геометрические размеры диска из композиции находились в пределах полей допусков на размеры.To make a disc from the proposed composition with a diameter of 52 mm with a tolerance for a diameter of 0.190 mm and a thickness of 3 mm with a tolerance for a thickness of 0.06 mm, the components were taken in accordance with the table, taking into account the volume of the product, and placed in a glass of a planetary machine together with balls of fluoroplastic with a diameter of 20 mm, mixed until homogeneous at a ratio of the speeds of rotation of the disk and the glass of the planetary machine 2: 1 for 15 minutes; then the resulting mixture was loaded into a mold, the mold was installed on the press, the mold was heated to 180 ° C and pressed for 15 minutes, then the press was released, the mold was cooled under normal climatic conditions to a temperature of 100 ° C and the disk was extruded (Fig. 3). The geometric dimensions of the disc from the composition were within the size tolerance fields.
Результаты механических испытаний образцов приведены в таблице. Твердость по Роквеллу определялась на твердомере ТК-2М шариком диаметром 5 мм при нагрузке 588 Н. Прочность на сжатие определялась на образцах из предлагаемой композиции диаметром . 20 мм на испытательной машине МИРС.The results of mechanical tests of samples are shown in the table. Rockwell hardness was determined on a TK-2M hardness tester with a 5 mm ball at a load of 588 N. The compressive strength was determined on samples from the proposed composition with a diameter. 20 mm on the MIRS testing machine.
Анализ результатов испытаний показывает, что для изготовления изделий из предлагаемой композиции с высокими механическими свойствами без дефектов оптимальными являются соотношения компонентов композиции, указанные в примерах 2-4. Увеличение количества фенолформальдегидной смолы приводит к образованию пористости изделия и, как следствие, снижению его прочностных свойств. Увеличение карбида бора приводит к недостатку количества фенолформальдегидной смолы, необходимой для его смачивания, что приводит к появлению трещин в изделии из композиции и снижению прочностных свойств.Analysis of the test results shows that for the manufacture of products from the proposed composition with high mechanical properties without defects, the ratio of the components of the composition indicated in examples 2-4 are optimal. An increase in the amount of phenol-formaldehyde resin leads to the formation of porosity in the product and, as a consequence, to a decrease in its strength properties. An increase in boron carbide leads to a lack of the amount of phenol-formaldehyde resin necessary for its wetting, which leads to the appearance of cracks in an article made of the composition and a decrease in strength properties.
Эффективность защиты от тепловых нейтронов полученной композиции проверяли расчетным способом. Расчет проводили при условиях, обеспечивающих наименьший коэффициент ослабления, а именно (фиг. 1):The effectiveness of protection against thermal neutrons of the resulting composition was checked by calculation. The calculation was carried out under conditions providing the smallest attenuation coefficient, namely (Fig. 1):
спектр нейтронов соответствует допустимой максимальной температуре;the neutron spectrum corresponds to the admissible maximum temperature;
поток тепловых нейтронов падает перпендикулярно поверхности экрана из предлагаемой композиции.thermal neutron flux falls perpendicular to the surface of the screen from the proposed composition.
Предполагали, что поток тепловых нейтронов имеет максвелловское распределение (средняя энерIt was assumed that the thermal neutron flux has a Maxwellian distribution (average energy
- 2 035978 гия 38,3 мэВ) dN г= Е — = C/V£-exp(—) dE а где Е - энергия нейтрона;- 2 035978 gium 38.3 meV) dN g = E - = C / V £ -exp (-) dE and where E is the neutron energy;
С - нормировочная константа для выполнения условия; a = 38,3 мэВ.С - normalization constant for the fulfillment of the condition; a = 38.3 meV.
Ιί—<Ж = 0 IdEΙί— <Ж = 0 IdE
Предполагали, что импульс на детекторе производится при неупругих взаимодействиях нейтронов idN \^dE ~ г- - J сЕ с материалом детектора. В тепловой области сечение неупругих взаимодействий пропорционально Е-0,5, поэтому в расчете приняли, что количество импульсов детектора пропорционально, что было определено как поток через поверхность с дозовым коэффициентом, равным Е-0,5.It was assumed that the pulse on the detector is produced by inelastic interactions of neutrons i dN \ ^ dE ~ r - J with E with the detector material. In the thermal region, the cross section of inelastic interactions is proportional to E-0.5, therefore, in the calculation, it was assumed that the number of detector pulses is proportional, which was defined as a flux through the surface with a dose coefficient equal to E-0.5.
В результате расчета методом Монте-Карло была получена зависимость коэффициента ослабления от толщины фильтра (фиг. 2).As a result of the Monte Carlo calculation, the dependence of the attenuation coefficient on the filter thickness was obtained (Fig. 2).
В результате проведенного расчета и испытаний можно сделать вывод, что экран из предлагаемой композиции обеспечивает ослабление фона по тепловым нейтронам в 3000 раз при толщине 3 мм при объемной плотности бора 1667 мг/см3, эффективность экранирования относительно Н2О составляет 2122.As a result of the calculation and testing, it can be concluded that the screen from the proposed composition provides a background attenuation by thermal neutrons by a factor of 3000 at a thickness of 3 mm with a boron bulk density of 1667 mg / cm 3 , the screening efficiency relative to H 2 O is 2122.
Предлагаемая композиция отличается высокой теплостойкостью до 300-350°С, способностью выдерживать локальный нагрев до 700°С, нерастворимостью в агрессивных средах, отсутствием гигроскопичности.The proposed composition is characterized by high heat resistance up to 300-350 ° C, the ability to withstand local heating up to 700 ° C, insolubility in aggressive media, lack of hygroscopicity.
Теплостойкость проверяли, поместив диски из предлагаемой композиции в термокамеру и нагрев их до температуры 350°С. После выдержки дисков в течение 1 ч не произошло потери формы и изменения геометрических размеров дисков из предлагаемой композиции.Heat resistance was tested by placing discs from the proposed composition in a heat chamber and heating them to a temperature of 350 ° C. After holding the discs for 1 hour, there was no loss of shape and no change in the geometric dimensions of the discs from the proposed composition.
Предлагаемая композиция с заявляемым диапазоном массовых соотношений компонентов обеспечивает возможность изготовления конструкционных элементов изделий с высокой точностью геометрических размеров, высокой механической прочностью и работающих в широком диапазоне температур.The proposed composition with the claimed range of mass ratios of the components makes it possible to manufacture structural elements of products with high accuracy of geometric dimensions, high mechanical strength and operating in a wide temperature range.
Прессование с учетом объема готового изделия, а также изготовление изделия из композиции предложенным способом позволяют снизить трудоемкость изготовления за счет отсутствия необходимости предварительного дробления карбида бора, повысить качество приготавливаемой смеси за счет использования шаров из фторопласта. Прессование по объему, а не по давлению позволяет получать детали различной сложности с высокой точностью геометрических размеров не хуже 11 квалитета согласно ГОСТ 25346-89, которые можно в дальнейшем подвергать механической обработке.Pressing, taking into account the volume of the finished product, as well as the manufacture of a product from a composition by the proposed method, can reduce the complexity of manufacturing due to the absence of the need for preliminary crushing of boron carbide, and improve the quality of the mixture being prepared by using fluoroplastic balls. Pressing by volume, not by pressure, makes it possible to obtain parts of varying complexity with high accuracy of geometric dimensions not worse than grade 11 according to GOST 25346-89, which can be further machined.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118228A RU2650140C1 (en) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | Structural thermostable borated composition and its producing method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800270A2 EA201800270A2 (en) | 2018-11-30 |
| EA201800270A3 EA201800270A3 (en) | 2019-03-29 |
| EA035978B1 true EA035978B1 (en) | 2020-09-08 |
Family
ID=61867194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800270A EA035978B1 (en) | 2017-05-25 | 2018-05-23 | Structural heat-resistant boron-bearing composition and method for preparing the same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA035978B1 (en) |
| RU (1) | RU2650140C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4213883A (en) * | 1977-12-30 | 1980-07-22 | The Carborundum Company | Method for manufacture of neutron absorbing articles |
| CA1152736A (en) * | 1980-05-14 | 1983-08-30 | Dietrich Wolfer | Neutron-absorbing elastomeric compositions and methods for preparing the same |
| US6797972B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-09-28 | Hitachi, Ltd. | Neutron shielding materials and a cask for spent fuel |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1905685C3 (en) * | 1968-02-13 | 1974-05-16 | Nippon Toki K.K. (Noritake Co., Ltd.), Nagoya, Aichi (Japan) | Process for making a resin bonded abrasive article |
| SU1694691A1 (en) * | 1989-07-26 | 1991-11-30 | Камское объединение по производству большегрузных автомобилей | Compound for borating of steel castings |
| RU2196788C2 (en) * | 2000-11-24 | 2003-01-20 | Государственное унитарное предприятие комбинат "Электрохимприбор" | Process of preparation of boron-carrying composition |
| RU2530002C2 (en) * | 2012-11-16 | 2014-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Polymer composition for radiation protection of electronic devices |
-
2017
- 2017-05-25 RU RU2017118228A patent/RU2650140C1/en active
-
2018
- 2018-05-23 EA EA201800270A patent/EA035978B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4213883A (en) * | 1977-12-30 | 1980-07-22 | The Carborundum Company | Method for manufacture of neutron absorbing articles |
| CA1152736A (en) * | 1980-05-14 | 1983-08-30 | Dietrich Wolfer | Neutron-absorbing elastomeric compositions and methods for preparing the same |
| US6797972B2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-09-28 | Hitachi, Ltd. | Neutron shielding materials and a cask for spent fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2650140C1 (en) | 2018-04-09 |
| EA201800270A3 (en) | 2019-03-29 |
| EA201800270A2 (en) | 2018-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103426492B (en) | Neutron shielding material and preparation technology | |
| KR101589692B1 (en) | Radiation shielding meterial including tungsten or boron nano-particles and preparation method thereof | |
| CN104946911B (en) | Preparation method of high volume fraction B4C/Al composite material for spent fuel storage grid | |
| CN112045184B (en) | Anti-radiation stainless steel plate and preparation method and application thereof | |
| CN107555850A (en) | Composite material for neutron radiation protection and its preparation method and application | |
| Al Hassan et al. | Thermal stability and gamma ray shielding properties of tungsten borides/epoxy micro-composites | |
| RU2561989C1 (en) | Polymer-based radiation-proof material with high resistance to x-ray and neutron radiation | |
| CN102175718A (en) | Method for measuring combustion performance of powder or liquid sample by utilizing cone calorimeter | |
| CN106242431A (en) | A kind of slag radioprotective concrete and preparation method thereof | |
| Krishna et al. | Mechanical properties of fly ash/sawdust reinforced epoxy hybrid composites | |
| CN110415851B (en) | Cement-based neutron shielding material and preparation method thereof | |
| JP6818293B2 (en) | Neutron absorber and its manufacturing method | |
| EA035978B1 (en) | Structural heat-resistant boron-bearing composition and method for preparing the same | |
| US3133887A (en) | Neutron shields and methods of manufacturing them | |
| CN111943612B (en) | Irradiation-resistant high-temperature-resistant fast neutron shielding material and preparation method thereof | |
| CN115125424B (en) | Cermet feed for indirect 3D printing and preparation method and application thereof | |
| CN107987522A (en) | Nylon composite materials for selective laser sintering and preparation method thereof | |
| CN107107384A (en) | Method for densification of poly (arylene ether ketone) powders | |
| CN104310399B (en) | A kind of boron carbide neutron absorber processing technology | |
| CN107880362A (en) | A kind of preparation method of neutron irradiation shielding composite | |
| CN101942205B (en) | Elastoplastic equivalent material | |
| JPH06180388A (en) | Heat resistant neutron shielding material | |
| KR102068901B1 (en) | Neutron absorber for nuclear fuel storage and manufacturing method of the same | |
| KR102484194B1 (en) | Radiation shielding fabric, its manufacturing method and radiation shielding articles using the same | |
| CN112557335B (en) | Method for detecting effective shielding element of anti-radiation concrete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM RU |