亚微米球Eu₂O₃/B₄C/HDPE复合材料的制备及中子/伽马辐射屏蔽性能

摘要

采用均相沉淀法合成了亚微米球Eu₂O₃（Eu₂O₃-S）填料，将其与不规则形貌的商用Eu₂O₃（Eu₂O₃-C）填料以及PbO填料增强复合材料进行了对比研究. XRD测试结果表明，合成的Eu₂O₃-S属立方晶系，体心立方格子，■（206）空间群. SEM测试结果表明，合成的Eu₂O₃-S填料为粒径均一的亚微米球，而商用Eu₂O₃-C填料为不规则形貌的微米颗粒.力学拉伸测试与DSC测试结果表明，制备的Eu₂O₃-S/B₄C/HDPE（HDPE=高密度聚乙烯）复合板材的屈服强度和抗拉强度分别为21.3 MPa与21.0 MPa，熔融温度为119.7℃，均强于商用Eu₂O₃-C/B₄C/HDPE板材.中子和伽马辐射屏蔽测试结果表明，粒径均一的Eu₂O₃-S填料在HDPE基体中分散性最优，能增强复合材料的屏蔽性能，厚度为1.5 cm的板材具有最优的中子屏蔽率（43.66%），其伽马射线屏蔽率为13.48%，接近采用PbO填料的对比复合板材.

关键词

Eu₂O₃ / 复合材料 / 中子 / 伽马射线 / 辐射屏蔽