Спосіб виготовлення радіаційно-захисних виробів

1. Спосіб виготовлення радіаційно-захисних виробів шляхом композиційного сполучення наповнювача і матриці, що включає формування виробу і готування розчину для подачі його в пори сформованого виробу, де створюють умови для його насичення, який відрізняється тим, що попередньо готують наповнювач як багатокомпонентну дисперсну суміш, що включає ультрадисперсні частки середнім розміром 0,1 мкм, питомою поверхнею від 0,3 м2/г до 2000 м2/г у кількості до 1,5% від об'ємної маси суміші, визначають масу суміші, сполучення якої з вибраною матрицею приводить до аномального поглинання випромінювання, 412% цієї суміші використовують для готування розчину, а з частини суміші, що залишилася, і матриці формують вироби, які після сушіння поміщають у приготовлений розчин і насичують його до моменту одержання виробів, необхідних фізикомеханічних властивостей, при цьому під час насичення на розчин впливають технологічними параметрами, наприклад тиском, температурою та іншими. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для визначення об'ємної маси суміші, сполучення якої з вибраною матрицею приводить до аномального поглинання випромінювання заданою товщиною виробу, що досягає робочого стану при нормаль 2 (19) 1 3 74603 4 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як 9. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що вирозчин використовують воду, емульсії, латекси, роби формують напівсухим пресуванням при писуспензії, золі і гелі. томому тиску 15-25 МПа. 8. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що випал здійснюють у тунельних печах або кільцевих печах при 950-1000°С. Винахід відноситься до області захисту від іонізуючих випромінювань, а саме до технологій виготовлення радіаційно-захисних виробів бажаної форми, і може бути використане в різних областях для створення систем радіаційного захисту. Найбільш ефективний захист від іонізуючих випромінювань здійснюється матеріалами, до складу яких входять елементи з великим атомним номером, тобто важкі елементи. До основних недоліків існуючих матеріалів варто віднести велику вагу об'єктів захисту, виготовлених з цих матеріалів, і значні витрати на їхнє виготовлення. Тому основною задачею при створенні компактного захисту є зниження маси і товщини розроблювальних для цього матеріалів. Однак створення ефективного захисту зі зменшеною товщиною матеріалів приводить до зростання маси захисного шару матеріалу внаслідок застосування металовмісних наповнювачів. І навпаки, збереження ступеня ослаблення рентген- і гаммавипромінювань матеріалом шляхом його ущільнення, за рахунок зменшення маси наповнювача спричиняє необхідність збільшення товщини захисту. У цьому полягає основне протиріччя при створенні матеріалів, що забезпечують ефективний і компактний захист від іонізуючих випромінювань, оскільки одночасного зниження товщини і маси захисного матеріалу практично неможливо досягти з застосуванням відомих металовмісних наповнювачів. Це протиріччя вирішується шляхом компромісного підходу до вибору товщини і маси захисного матеріалу з урахуванням його вартості. Товщина шару радіаційно-захисного композиційного матеріалу залежить від необхідних умов забезпечення радіаційного захисту і визначається при проектуванні робіт. В даний час існує два основних технологічних напрямки додання радіаційно-поглинаючих властивостей матеріалам, засновані на використанні радіаційно-поглинаючих наповнювачів. Перший напрямок здійснюється шляхом уведення радіаційно-поглинаючого наповнювача в композицію при його виготовленні, а другий - шляхом нанесення радіаційно-поглинаючого наповнювача на поверхню вихідного матеріалу, що не володіє високим коефіцієнтом поглинання. При цьому у всіх відомих технологіях питомі значення радіаційнопоглинаючих характеристик матеріалу визначаються складом наповнювача, розміром і різноманітністю форм часток, шляхом утворення безперервного дисперсійного середовища в об'ємі виробу, у якому розподілені декілька дисперсних фаз. Відомий спосіб одержання композиційних матеріалів, [а. с. СРСР №631501, МПК С04В41/46, опубл. 05.11.78], що включає просочення виробів при кімнатній температурі або при нагріванні розчинником вуглецевої речовини, при атмосферному тиску, наступне насичення матрицеутворюючою речовиною, поміщаючи її на загальну границю пористої заготовки і розчинника в замкнутому об'ємі. Основною і самою трудомісткою операцією в створенні композиційних матеріалів є насичення пористих тіл, що містять велику частку малих і тупикових пір через необхідність видалення газів, що знаходяться в порах. З цією метою проводять, або попереднє вакуумування заготовок, що насичуються, або витиснення повітря прикладанням підвищеного тиску. Навіть при низькій в’язкості і гарній змочувальній здатності зв’язного мимовільне витиснення ним замкнених у порах газів є проблематичним, особливо якщо у якості речовини, що насичується використовуються шликери або суспензії. Цей процес припускає використання складного й енергоємного устаткування. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб виготовлення керамічних будівельних виробів, наприклад цеглин, шляхом композиційного сполучення наповнювача і зв'язного [п. РФ №2131859, МПК6 С04В40/00, опубл. 20.06.99], що включає формування виробу, готування розчину і подачу його в пори сформованого виробу, де створюють умови для виділення з розчину і насичення до одержання виробу необхідних фізико-механічних властивостей. Потім готують розчин зв'язного і створюють умови для його виділення з розчину і насичення ним виробу. Недоліком є те, що виріб готують зі зв'язного і наповнювача і насичують виріб розчином зв'язного без створення колоїдних систем, створюють умови для простого зміцнення шляхом пересичення виробу до одержання необхідних фізико-хімічних властивостей. Відомий спосіб не забезпечує необхідний захист від радіаційного випромінювання. Задачею пропонованого винаходу є створення способу, при якому можна задавати характеристики виробу для захисту від визначеного фону радіації за рахунок сполучення дисперсійного середовища з обраною матрицею, що приводить до аномального поглинання випромінювання шляхом формування дисперсійних середовищ усередині і зовні виробу, і створення умов для проникнення цих середовищ один у другий простим способом, а також скорочення термінів одержання таких виробів з різних компонентів, що забезпечує ослаблення випромінювання у всіх енергетичних рівнях. Поставлена задача вирішується тим, що спо 5 74603 6 сіб виготовлення радіаційно-захисних виробів ридів і з'єднання неметалічних компонентів. шляхом композиційного сполучення наповнювача і У якості розчину використовують воду, емульматриці, що включає формування виробу і готусії, латекси, суспензії, золі і гелі. вання розчину для подачі його в пори сформоваВипал здійснюють у тунельних, кільцевих пеного виробу, де створюють умови для його насичах при температурі 950°С-1000°С. чення, відповідно до винаходу, попередньо Вироби формують напівсухим пресуванням готують наповнювач у вигляді багатокомпонентної при питомому тиску 15-25МПа. дисперсної суміші, що включає ультрадисперсні Тонко-здрібнені тверді тіла складаються з (УДЧ) середнім розміром 0,1мкм, питомою поверхокремих часток, розміри яких коливаються в тих нею від 0,3м/г до 2000м/г і в кількості приблизно до же межах, що і розміри пір у пористих тілах. При 1,5% від об'ємної маси суміші, визначають масу адсорбції за допомогою пористих і тонкосуміші, сполучення якої з обраною матрицею приздрібнених твердих тіл величезну роль відіграє водить до аномального поглинання випромінювелике число атомів на їхній поверхні. Це явище вання, 4-12% цієї суміші використовують для готувідбувається за рахунок формування колоїдальвання розчину, а з частини суміші, що них середовищ і використовується в технології залишилася, і матриці формують вироби, які після виготовлення радіаційно-захисних виробів. Шлясушіння поміщають у приготовлений розчин і нахом сполучення матриці і дисперсного наповнювасичують його до моменту одержання виробу з неча, виконаного у вигляді багатокомпонентної суміобхідними фізико-механічними властивостями, при ші. цьому під час насичення на розчин впливають Визначеному фону радіації відповідає визнатехнологічними параметрами. чена товщина захисту. Визначення маси дисперсДля визначення об'ємної маси суміші, сполуного наповнювача для товщини, що аномально чення якої з обраною матрицею приводить до поглинає випромінювання, дозволить підготувати аномального поглинання випромінювання задавизначений склад багатокомпонентної суміші, що ною товщиною виробу, що здобуває робочий стан за певних умов дозволить створити дисперсійне при нормальних умовах попередньо формують колоїдальне середовище без застосування "важеталонний матеріал у циліндричній ємності, через ких металів". Підбір складу наповнювача шляхом який пропускають випромінювання заданої енергії, сполучення декількох компонентів дозволяє досягфіксують значення дифракційного максимуму проти ефекту захисту від заданого фону радіації змеходження випромінювання і по ньому визначають ншеною товщиною без використання металевих масу суміші. елементів або з їх використанням у загальному Для визначення об'ємної маси суміші, сполускладі суміші але не перевищуючому 1,5%. Концечення якої з обраною матрицею приводить до нтрація УДЧ середнім розміром 0,1мкм, питомою аномального поглинання випромінювання для виповерхнею від 0,3м2/г до 2000м2/г підбирається робу, що набуває робочого стану при умовах, відекспериментально і залежить від товщини матерімінних від нормальних (при термічній обробці, при алу й умов найкращого збереження радіаційнообробці тиском), попередньо отриманий еталонпоглинаючих характеристик. При концентрації УДЧ ний матеріал обробляють фізично, пропускають у розчині вище 1,5% знижується адгезія часток на через його випромінювання тієї ж енергії і фіксуповерхні виробу. Сполучення матриці з наповнюють значення дифракційного максимуму погливачем, що включає визначений розмір часток і нання випромінювання для нього, визначають коскладений з декількох компонентів, дозволяє одеефіцієнт взаємної кореляції розподілу ржати дисперсну систему і використовувати повевипромінювання, а після цього визначають масу рхневі явища, що виникають на межі розподілу суміші для заданого виробу по формулі: фаз, що забезпечує аномальне поглинання випромінювання. m = Ν Κ/n, Тим, що для внесення наповнювача в матриде: m - маса суміші; цю використовують два основних технологічних N - значення змісту маси суміші від маси виронапрямки додання радіаційно-поглинаючих власбу; тивостей матеріалам, досягається можливість кеК - коефіцієнт взаємної кореляції розподілу рування утворенням, властивостями і руйнуванвипромінювання, що дорівнює відношенню масоням дисперсних систем і граничних шарів шляхом вого коефіцієнта ослаблення випромінювання для регулювання міжмолекулярних взаємодій на граматеріалу, який набуває робочого стану при норницях розподілу дисперсних фаз. Перший напрямальних умовах, до масового коефіцієнта ослабмок здійснюється шляхом уведення частини раділення для матеріалу, обробленого фізично аційно-поглинаючого дисперсійного середовища в ( норм/ оброб); матрицю і виготовлення виробу, а другий - шляхом n - значення кратності внесення суміші. насичення поверхні виробу розчином, що містить У якості матриці використовують кераміку, сиіншу частину радіаційно-поглинаючого дисперсійлікат, природні і синтетичні гуми і синтетичні пласного середовища. При цьому у всіх відомих технотмасові матеріали. логіях питомі значення радіаційно-поглинаючих У якості компонентів для готування суміші вихарактеристик матеріалу визначаються складом користовують базальт, гіпс, силікат, гірські породи. наповнювача. Поділ на дві частини наповнювача У якості ультрадисперсних часток використодозволить сполучити два напрямки процесу для вують, принаймні, один метал, відібраний із групи, виготовлення одного виробу. Перша частина нащо складається з вольфраму, вісмуту, цирконію, повнювача дозволяє створити дисперсійне серезаліза, олова, літію, барію, а також інтерметалічні довище усередині виробу, а друга частина бере з'єднання, окислів, карбідів, нітридів, боридів, гід 7 74603 8 участь в утворенні адсорбційного середовища на сті від поверхні твердого тіла утворюється «адсойого поверхні. Основну частину суміші змішують з рбційне поле», що надає універсальний ефект матрицею, у результаті чого після формування притягання. Настає такий момент, коли мікропори одержують вироби, у яких у безпосередній близьзаповнюються рідиною, що адсорбується, а інша кості від поверхні створюється "адсорбційне поле", частина твердої поверхні покривається такою кільщо надає універсальний ефект притягання. Шлякістю молекул, що утворять суцільний мономолехом введення УДЧ середнім розміром 0,1мкм, пикулярний шар по всій поверхні. Якщо тиск розчину, томою поверхнею від 0,3м2/г до 2000м2/г і утвощо адсорбується, продовжує зростати, настає рення дисперсійного середовища усередині стадія, коли одні пори заповнені цілком, інші - часвиробу створюються умови для утворення пір, тково, а треті - ще більші, тільки вистелені шаром розміри яких будуть відповідати розмірам часток, такої ж товщини, що і зовнішня поверхня. При пощо знаходяться в розчині, підготовленому для дальшому збільшенні тиску заповнюються всі поподачі його в пори сформованого виробу. Молекури, навіть самі широкі. Кожному значенню тиску ла міцніше усього тоді, коли вона адсорбується в розчину, що адсорбується, відповідає єдине знапору, що має той же діаметр, що і сама молекула. чення величини пір рідини. Площа поверхні отриманих пір і часточок коНа поверхні виробу утворюється шар, що заливається в однакових межах, що дозволяє керубезпечує розсіювання гама- і нейтронного випровати властивостями в залежності від розмірів і мінювань, а внутрішній шар поглинання дозволить області експлуатації виробу. розширити область використання способу в широ4-12% суміші, що використовують для готукому діапазоні випромінювань. вання розчину, містять не більш 1,5% УДЧ, що Для визначення впливу утвореного поверхнезнаходяться в суміші, що дозволить одержати вивого шару на поглинаючі і розсіючі властивості ріб шляхом осадження цієї кількості УДЧ у порах отриманого виробу проводилися іспити опромівиробу з утворенням поверхневого шару по всьоненням поверхні. Отримані результати підтвердиму об'єму виробу й одержати виріб із заданими ли, що поверхня сприяє поглинанню випромінювластивостями. Поглинання часточок у розчині вання і знижує вихід розсіяного випромінювання. засновано на неоднакових швидкостях дифузії цих Поява можливості формування взаємопроникчасточок через проникну поверхню виробу. Швиднення внутрішнього і зовнішньої дисперсійного кість переносу речовини знижується внаслідок середовищ з утворенням однієї структури дозводифузії, що відбувається в зворотному напрямку. ляє одержувати вироби для захисту від визначеРозчин омиває зовнішню поверхню виробу і ного фону радіації, при цьому задавати показники шляхом впливу на нього технологічними параметфізико-механічних властивостей у межах одного рами відбувається насичення пір до моменту одевиробу, а потім дозволяє створити захисні системи ржання виробу з необхідними фізико-механічними з програмувальними межами напруг при статичних властивостями, що відповідають заданим об'ємі динамічних навантаженнях і збільшення міцності ним і фізико-хімічним параметрам. і, відповідно, довговічності. УДЧ є «якорем» міцно утримуючим колоїдальПропонований спосіб реалізується наступним не середовище у вигляді ансамблів складної мозаспособом. їки з різноманітних часток, їхній неоднорідний розДля створення виробу, що набуває робочого поділ по поверхні виробу. У результаті пори стану у нормальних умовах, необхідно в першу утворять ділянки, що мають конформацію спіральчергу підібрати матрицю і склад дисперсного наних ділянок, на зовнішній стороні яких розташовані повнювача відповідно до заданих параметрів мабічні вуглеводневі фрагменти, і спіраль здобуває теріалу (наприклад, для цегли або виробу з гуми) і гідрофобний характер. Специфічна взаємодія між умов його експлуатації. окремими УДЧ приводить до утворення їхніх анДля визначення маси суміші, сполучення якої з самблів, що оточені дисперсними фазами визнаобраною матрицею приводить до аномального ченого типу за рахунок скупчування дисперсних поглинання випромінювання заданою товщиною часток там, де УДЧ залишаються в рідкокристалічвиробу, наприклад з гуми, попередньо формують ному стані. Тому динамічні властивості утворення еталонний матеріал у циліндричній ємності, через пір обумовлені плинністю. Частки УДЧ мають доякий пропускають випромінювання заданої енергії, сить високу рухливість і можуть робити різноманіфіксують значення дифракційного максимуму протні рухи: поступальні, обертальні, коливальні. Рухходження випромінювання, що відповідає товщині ливість УДЧ надає внутрішньо-молекулярні рухи матеріалу, аномально поглинаючого випромінювуглеводневим ланцюгам, дозволяє селективно вання і потім визначають масу дисперсної суміші витягати УДЧ із вихідного водного розчину й одедля цієї товщини матеріалу за формулами: ржувати більш високу конструкцію і вносити у виΜ = K m, ріб спочатку більш високу концентрацію суміші, Нпогл = К Нпрох тобто керувати утворенням структур. На підставі дe: K = ln (fпpox/fпогл) - 1; цього утворюються складені композитні вироби, Μ - маса суміші в матеріалі з заданими паращо складаються з пористої композиції, на яку наметрами (г); носиться розчин з дисперсійним середовищем. К - коефіцієнт співвідношення маси дисперсної Частки дисперсійного середовища утворюють на суміші в матеріалі до маси суміші в еталонному поверхні виробу шар, що знаходиться в динамічній матеріалі; рівновазі з частками, що дисперговані у виробі і які m - маса суміші в еталонному матеріалі (г); забезпечують селективність поділу. Причина цього fпpox - коефіцієнт значення дифракційного макявища полягає в тім, що в безпосередній близькосимуму проходження випромінювання в еталон 9 74603 10 ному матеріалі; рсної суміші, що забезпечує аномальне поглинанfпогл - коефіцієнт максимального поглинання ня випромінювання для виробу, що набуває рободля заданої товщини матеріалу; чого, стану у нормальних умовах. Нпогл. - товщина матеріалу при заданому fпогл Одержання коефіцієнта взаємної кореляції ро(см) зподілу випромінювання дозволяє підвищити віроΗпрох - висота шаруючого еталонного матеріагідність визначення маси наповнювача в матеріалі лу при значенні дифракційного максимуму прохоз коректуванням її з урахуванням усіх впливів (надження випромінювання (см). приклад, тепла, тиску і т.д.) фізично обробленого Масу наповнювача визначають за апробоваматеріалу і на підставі отриманого значення точно ною методикою [Артем'єв В.Α., Крикун Ю.О., Рявизначити процентний зміст і співвідношення комбовол О.О., Ткаченко В.І., Юпенков В.О., «Законопонентів у складі матеріалу заданої товщини, що мірність взаємодії рентгенівського випромінювання забезпечує поглинання випромінювання з аномаіз середовищами, що містять ультрадисперсні часльним ефектом. тки». Російська академія природних наук. Наукові Приклад 1 відкриття. Збірник коротких описів наукових відкТехнологія виготовлення виробів, наприклад риттів - 1998p., Москва]. Для цього використовукерамічної цегли, повинна задовольняти обов'язють кювету, виготовлену у формі циліндра з алюковим вимогам стандарту і виготовлятися за техмінієвого сплаву Д-16 (внутрішній діаметр 3,2см). нологічними регламентами, затвердженими у Циліндр встановлюється в концентрованому пучку встановленому порядку, з диференційованими гамма-квантів. вимогами до процесу виробництва на кожен вид Для визначення об'ємної маси суміші для вивиробу, що має форму розміри і зовнішній вигляд. готовлення виробу, що набуває робочого стану ДСТ обмовляються розташуванням порожнеч у при умовах відмінних від нормальних (при термічвиробах. ній обробці, при обробці тиском), наприклад, цегДля одержання радіаційно-захисної цегли поли, попередньо формують еталонний матеріал у передньо готують наповнювач у вигляді порошку, циліндричній ємності, через яку пропускають вищо включає УДЧ середнім розміром 0,1мкм, питопромінювання заданої енергії, фіксують значення мою поверхнею в межах від 0,3м2/г до 2000м2/г і в дифракційного максимуму проходження випромікількості до 1,5%. нювання. Потім отриманий еталонний матеріал Для прикладу використовується порошок вообробляють фізично, пропускають через нього льфраму. Спочатку визначають об'ємну масу, що випромінювання тієї ж енергії і фіксують значення забезпечує аномальне поглинання випромінювандифракційного максимуму поглинання випромінюня. У циліндр кювети уводять вольфрамовий повання для нього, визначають коефіцієнт взаємної рошок масою m = 346г і послідовно додають рідикореляції розподілу випромінювання, а потім вину. Питома насипна вага вольфрамової маси значають масу суміші для заданого виробу по фо5,4г/м2, а рідини -1,1г/см3 рмулі: Шар еталонного матеріалу (фантом) просвічують джерелом випромінювання Cs137 з енергією m = Ν Κ/n, 661КеВ. Послідовно додається рідина і визначаде: m - маса суміші; ється fпpox гама-випромінювання до досягнення N - значення співвідношення змісту маси сувисоти шару, при якому значення fпpox буде максиміші від маси виробу; мальним. Експериментально одержуємо, що внеК - коефіцієнт взаємної кореляції розподілу сеній вольфрамовій масі, рівної 346г, відповідає випромінювання, який дорівнює відношенню масоfпогл = 1,75. Максимальне значення пропущення вого коефіцієнта ослаблення випромінювання для гамма-квантів досягнуто при висоті шару Нпрох = матеріалу, що набуває робочого стану при норма9,0см. Відповідно до цього fпроп гамма-квантів льних умовах, до масового коефіцієнта ослабленскладе 8,1. Підставляємо отримані значення у ня для матеріалу, обробленого фізично вище приведені співвідношення. ( норм/ оброб); К = In (8,1/1,75) - 1 =0,52. n - значення кратності внесення суміші. M = K m = 0,52 346= 180м. Спочатку наповнювач вноситься в зразок по Тепер визначається величина Нпогл зі співвідмасі з максимальним заданим значенням поглиношення: нання. Після цього при кожному внесенні зменшуК = Нпогл/Нпрох ється кількість наповнювача. Кратність внесень наповнювача реєструється. Після кожного внесенНпогл= К Нпрох.= 0,52 9,0= 5см. ня суміші наповнювача і перемішування її одерНа базі отриманих результатів по заданій тожують еталонний матеріал. Після кожного внесенвщині цегли визначається процентний зміст маси ня наповнювача еталонний матеріал вольфрамового порошку для одержання конкретпросвічується і відповідні значення коефіцієнта ної товщини, що забезпечує аномальне поглинанмасового поглинання випромінювання реєструєтьня. Технологія виготовлення цегли включає випал ся. заготовки при підвищеній температурі. Тому для Пропонований спосіб дозволяє знизити труобліку технологічних параметрів фіксують значендомісткість визначення маси суміші, тому що виня збігу піка, отриманого при нормальних умовах, і значеній товщині матеріалу відповідає визначене піка для значення, отриманого після фізичного пікове значення, що забезпечує максимальне погвпливу, і визначають коефіцієнт взаємної корелялинання випромінювання, ці значення знаходяться ції розподілу випромінювання. Він дорівнює відтільки в заявленому діапазоні співвідношень. Таношенню масового коефіцієнта ослаблення виким чином, визначається оптимальна маса диспепромінювання для цегли, що набуває робочого 11 74603 12 стану при нормальних умовах до масового коефідньому прикладі, наповнювач у вигляді порошку цієнта ослаблення для цегли, обробленого фізичвольфраму, що включає УДЧ середнім розміром 0,1мкм, питомою поверхнею в межах від 0,3м2/г до но ( норм./ оброб). При цьому по висоті шару еталон2000м2/г і в кількості до 1,5%. Спочатку визначаного матеріалу, визначають товщину цегли, при ють об'ємну масу порошку, у якому міститься кільякій відбувається аномальне проходження випрокість УДЧ, що забезпечує аномальне поглинання мінювання. За цим значенням визначається кільвипромінювання. У циліндр кювети уводять волькість вольфрамового порошку, необхідного для фрамовий порошок масою m = 3,9г і послідовно виділення з його загальної маси не більш 1% ульдодають рідину. Питома насипна вага вольфрамотрадисперсних часток середнім розміром 0,1мкм, вої маси - 5,4г/м2, а рідини - 1,1г/см3. питомою поверхнею від 0,3м2/г до 2000м2/г. Це Шар еталонного матеріалу (фантом) просвізначення складає приблизно 4% від загальної чують джерелом випромінювання Am247 з енергією об'ємної маси вольфрамового порошку. Цю части60КеВ. Послідовно додається рідина і визначаєтьну відокремлюють і перемішують з водою для ся fпрox гама-випромінювання до досягнення висоодержання розчину. ти шару, при якому значення fпрох буде максимальДля одержання цегли, наприклад керамічної з ним. Експериментально одержуємо, що внесеній радіаційно-захисними властивостями, готують вольфрамовій масі, рівній 3,9г відповідає fпогл = зв'язне. Основною сировиною для виробництва 2,46. Максимальне значення пропускання гаммакерамічної цегли є глина. Глина надходить на ваквантів досягнуто при висоті шару Ηпрох = 1,875см. льці грубого помелу, де вона проминається. Потім Відповідно до цьому fпpox гамма-квантів складе глина надходить у сушильний барабан, де вида9,34. Підставляємо отримані значення у вище приляється зайва волога. Далі глина надходить у ведені співвідношення. стрижневий змішувач. У цей же змішувач через К = In (9,34/2,46) - 1=0,333; дозатор подається і частина порошку, що залишилася, після одержання розчину. Μ = Κ m = 0,333 3,9 = 1,287м. Після перемішування отриману суміш подають Тепер визначається величина Нпогл зі співвіду двохвальний змішувач з паро-зволожувачем, де ношення: суміш зволожується до 15% за допомогою пару, і К = Нпогл/Нпpox підігрівається до 25°С. Нпогл= К Нпрох = 0,33 1,875 = 0,62см. Підготовлена суміш подається в бункерНа базі отриманих результатів по заданій тонагромаджувач, а відтіля за допомогою дозатора вщині цегли визначається процентний вміст маси надходить на колінопідоймовий прес СТ-213, де вольфрамового порошку для одержання конкретметодом напівсухого формування виготовляється ної товщини, що забезпечує аномальне поглинанзаготовка цегли. ня. Вироби з гуми одержують шляхом їхнього фоПісля формування заготовка укладається на рмування під впливом тиску відповідно заданій сушильні рамки вагонеток, що завантажуються в технології. Тому для обліку технологічних параметунельні сушила, де сушаться при температурі трів фіксують значення збігу піка, отриманого при 90°С протягом 72 годин. Після сушіння вироби нормальних умовах, і піка для значення, отримаподаються в тунельну піч на випал. Випал провоного після фізичного впливу, і визначають коефіцідиться згідно кривій випалу при максимальній теєнт взаємної кореляції розподілу випромінювання. мпературі - 1050°С. Час випалу 54 години. ОтриВін дорівнює відношенню масового коефіцієнта мана заготовка повинна відповідати вимогам для ослаблення випромінювання для виробу з гуми, цегли керамічної по ДСТУБ.В.2.7-61-97. Після вищо набуває робочого стану при нормальних умопалу й остигання вироби направляються у віддівах, до масового коефіцієнта ослаблення для вилення просочення і перекладаються на пластинробу з гуми після обробки тиском ( норм./ оброб). При частий конвеєр, за допомогою якого вироби цьому по висоті шару еталонного матеріалу визанурюються в просочувальну камеру, наповнену значають товщину виробу, при якій відбувається попередньо приготовленим розчином. І потім за аномальне проходження випромінювання. За цим допомогою примусової циркуляції відбувається значенням визначається кількість вольфрамового насичення отриманої заготовки УДЧ. У ємності порошку, необхідного для виділення з його маси встановлюють колектор для подачі в неї стиснутоне більше 1% УДЧ середнім розміром 0,1мкм, пиго повітря для того, щоб суміш знаходилася в зватомою поверхнею від 0,3м2/г до 2000м2/г. Це знаженому стані, тобто в стані «кипіння», і при занучення складає приблизно 4% від загальної об'ємренні заготівлі в цей розчин створюються умови, ної маси вольфрамового порошку. Цю частину при яких відбувається, як би відтягування її повервідокремлюють для одержання розчину. хневим шаром УДЧ з розчину, при цьому розчин Матеріал гуми одержують шляхом введення в охоплює весь об'єм заготовки й УДЧ проникають у змішувач каучуку з агентом, що вулканізує, потім його пори і заповнюють їх. Заготовку витримують у додається частина вольфрамового порошку, що розчині до повного насичення, у результаті чого залишилася, і отриману суміш перемішують до одержують виріб із заданими фізико-механічними і гомогенного стану. З отриманої суміші формують радіаційно-захисними властивостями. Після цього заготовки виробів товщиною b = 0,62см. Після цьокожну заготовку висушують у сушарці обпалюють у го вироби поміщають у ємність з розчином. Заготунельній печі при температурі до 1000°С і одертовку витримують у розчині до повного насичення, жують готову цеглу. у результаті чого одержують виріб із заданими Приклад 2. фізико-механічними і радіаційно-захисними власДля одержання радіаційно-захисного виробу тивостями. Після цього кожну заготовку висушуна основі гуми попередньо готують, як і в попереють. 13 74603 14 Пропонований спосіб дозволяє одержувати нювання. радіаційно-захисні вироби заданої товщини за віСполучення двох технологічних напрямків для домою методикою шляхом попереднього визнавиготовлення радіаційно-поглинаючих виробів, чення кількості дисперсного наповнювача, що запершого, заснованого на введенні радіаційнобезпечує аномальне поглинання випромінювання поглинаючого наповнювача в композицію і другого на одному еталонному матеріалі, складеному з тих - насичення поверхні отриманого виробу радіаційже компонентів. Для іншого складу й інших умов но-поглинаючого наповнювачем в процесі його його експлуатації складають еталонний матеріал з виготовлення дозволить забезпечувати захист урахуванням технологічних параметрів і по тій же меншою кількістю наповнювача і відповідно менметодиці визначають кількість дисперсного наповшою товщиною виробу. нювача, що забезпечує аномальне поглинання Орієнтовно оцінити зменшення товщини комвипромінювання для даного складу. Спосіб дозвопозиційного виробу можна з порівнянь даних табляє моделювати склад компонентів на ЕОМ. лиць: Відомий спосіб дозволяє одержувати радіаУ таблиці 1 приведені дані, отримані для різної ційно-захисні вироби з композиційних матеріалів, товщини керамічної цегли без порошку вольфрапосилених дисперсними наповнювачами з урахуму. ванням явища аномального поглинання випроміТаблиця 1 Товщина захисту, см К0 ослаблення 5 1,14 10 1,57 20 2,36 30 6,46 40 8,0 50 26,6 У таблиці 2 приведені зміни коефіцієнта ослаблення отримані для різної товщини керамічної цегли К1 на стадії одержання заготовки, що містить порошок вольфраму, і Кпогл - на стадії одержання готової цегли. Таблиця 2 Товщина захисту, см К1 ослаблення Кпогл. ослаблення 5 1,52 1,75 10 2,28 2,82 20 3,73 4,45 30 26,1 31,6 40 36,2 41 50 У таблиці 3 приведені зміни лінійного коефіцієнта ослаблення, отримані для виробу з гуми товщиною b = 0,62см і щільністю р = 0,65г/см3. Таблиця 3 Am247 0,11 0,16 1 погл. Пропонований винахід дозволяє задавати характеристики виробу для захисту від необхідного рівня радіації і шляхом ефективного сполучення дисперсного наповнювача з обраною матрицею зменшувати товщину виробу зі збереженням необхідних фізико-механічних властивостей. Спосіб дозволяє зменшити товщину виробів і масу систем для захисту, при цьому коефіцієнт лінійного ослаблення збільшується в 3 рази (у залежності від енергії випромінювання). На практиці Комп’ютерна верстка Л. Купенко Cs137 0,018 0,037 Co60 0,013 0,02 коефіцієнти можуть регулюватися кількістю УДЧ, необхідною для рішення кожної конкретної інженерної задачі. Крім того, спосіб виготовлення радіаційнозахисного матеріалу відрізняється простотою і низькою вартістю, не вимагає значних витрат часу й енергії, дозволить розширити номенклатуру радіаційно-захисних композиційних виробів заданої форми і розмірів з використанням широкого спектра компонентів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601