专利名称：铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法
技术领域：
本发明属于一种复合材料的加工工艺，具体涉及一种放射性屏蔽材料块的挤出压制加工工艺。
背景技术：
铅硼聚乙烯屏蔽材料块主要用于中子和γ射线综合辐射场的屏蔽。中国专利申请号分别为02153838.7、02153839.5和02153840，名称分别为《铅硼聚乙烯板成型工艺》、《铅硼聚乙烯的混料工艺》和《铅硼聚乙烯板的层压工艺》所公开的铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法为混料→造粒→挤板→层压→组装及粗加工→精加工→产品。其缺点是(1)该工艺流程长、生产效率较低；(2)产品内部产生气孔几率较高，加之加工产生的夹缝都会影响产品的屏蔽性能；(3)在组装和粗加工过程中易产生回收料和废料，使原料的利用率较低，因此生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产效率高、成本低廉，而且产品屏蔽性能好的铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法。
为实现上述目的，本发明是这样实现的一种铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法，它包括将铅粉、碳化硼粉和聚乙烯粒料按所需比例称量后，在高混机中混合均匀，经造粒机造粒，生成混合粒料，同时，它还包括(1)将生成的混合粒料经自动上料机吸入挤出机的料斗，经高温塑化后挤入真空度高于60Pa的成型模具中；(2)用加压装置对模具中的塑化料在初始温度为120℃~160℃，压力为30~120kg/cm2条件下进行压制，到温度为30℃~50℃时使其自然冷却到室温，将成型块脱模，经精加工生成铅硼聚乙烯屏蔽材料块。
所说的铅粉含量占总重量的70~85％，碳化硼粉的含量占总重量的1~5％，聚乙烯的含量占总重量的19~25％。
与现有技术相比，本发明的显著效果是(1)缩短了工艺流程，仅为混料→造粒→挤出压制→精加工，从粒料到铅硼聚乙烯块进行一次性生产，大大减少了生产时间，使生产效率得到大幅度提高；(2)模具内部抽真空，使铅硼聚乙烯块内部产生的气孔的几率降低了，加上生成的产品为一次性制品，无后加工所产生的夹缝，这些都大大提高了产品的屏蔽性能；(3)由于合并了挤板、层压和粗加工三个工艺步骤为挤出压制工艺，缩短了工艺流程，使材料回收比例大大降低，提高了原料的利用率，节约生产成本。
具体实施例方式
实施例1(1)称取含量占总重量70％的铅粉、5％碳化硼粉、25％聚乙烯粒料，在高混机中混合均匀，经过造粒机造粒；(2)粒料经自动上料机吸入挤出机料斗，高温塑化后，挤入真空度高于60Pa的成型模具中；(3)用加压装置对模具中的塑化料在起始温度为120℃，压力为30~120kg/cm2下进行压制，压制结束温度为30℃，然后自然冷却至室温，将成型料脱模后，经精加工制成铅硼聚乙烯屏蔽材料块。
实施例2(1)称取含量占总重量80％的铅粉、1％碳化硼粉、19％聚乙烯粒料，在高混机中混合均匀，经过造粒机造粒；(2)同实施例1；(3)用加压装置对模具中的塑化料在起始温度为140℃，压力为30~120kg/cm2下进行压制，压制结束温度为40℃，然后自然冷却至室温，脱模后，经精加工制成铅硼聚乙烯屏蔽材料块。
实施例3(1)称取含量占总重量85％的铅粉、3％碳化硼粉、22％聚乙烯粒料，在高混机中混合均匀，经过造粒机造粒；(2)同实施例1；(3)用加压装置对模具中的塑化料在起始温度为160℃，压力为30~120kg/cm2下进行压制，压制结束温度为50℃，然后自然冷却至室温，脱模后，经精加工制成铅硼聚乙烯屏蔽材料块。
在上述三个实施例压制成型的过程中，通常是温度较高时所施压力小些，靠近30kg/cm2，当温度逐渐下降后，所施压力要逐渐增大，越来越靠近120kg/cm2，到温度为30℃~50℃压制结束时，则不施压了。所用模具为长方体结构，模壁内部有“Z”字形热油通道，可使模具保温在100℃~160℃，抽真空装置可使模具内部保持粗真空，外部用密封材料包裹。
权利要求
1.一种铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法，它包括将铅粉、碳化硼粉和聚乙烯粒料按所需比例称量后，在高混机中混合均匀，经造粒机造粒，生成混合粒料，其特征在于它还包括(1)将生成的混合粒料经自动上料机吸入挤出机的料斗，经高温塑化后挤入真空度高于60Pa的成型模具中；(2)用加压装置对模具中的塑化料在初始温度为120℃~160℃，压力为30~120kg/cm2条件下进行压制，到温度为30℃~50℃时使其自然冷却到室温，将成型块脱模，经精加工生成铅硼聚乙烯屏蔽材料块。
2.根据权利要求1所说的一种铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法，其特征在于所说的铅粉含量占总重量的70~85％，碳化硼粉的含量占总重量的1~5％，聚乙烯的含量占总重量的19~25％。
全文摘要
本发明涉及一种放射性屏蔽材料块的挤出压制工艺，即铅硼聚乙烯屏蔽材料块的加工方法。其流程为混料→造粒→挤出压制→精加工。其显著效果是缩短了工艺流程，提高了生产效率；将塑化料挤入真空度高于60Pa的成型模具中，使成品气孔率低，加上成品为一次性制品，无后加工所产生的夹缝，这都提高了产品的屏蔽性能；因合并了挤板、层压和粗加工工艺为挤出压制工艺、缩短了工艺流程、使材料回收比例降低，提高了原料的利用率，节约了生产成本。
文档编号C08K3/38GK1763128SQ20041008648
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月21日 优先权日2004年10月21日
发明者杨勇飞, 吴莹, 蒋俊华, 代胜平, 谷晓非 申请人:中国核动力研究设计院