UHMWPE BORON-PÄIVÄN PÄIVITTÄMINEN

Innovatiivinen sovellus UHMWPE PÄIVÄ BORONIN

Materiaalin ominaisuudet ja säteilysuojamekanismi

Erittäin korkea molekyylipainoinen polyeteeni (UHMWPE) booria sisältävä arkki Beyond on komposiittisuojausmateriaali, jolla on erittäin korkea molekyylipainoinen polyeteeni emäsmateriaalina ja lisätty booriyhdisteillä (kuten boorikarbidi ja boorihappo). Sen molekyylipaino on jopa 1,5 miljoonaa tai enemmän, mikä muodostaa tiheän kolmiulotteisen verkkorakenteen, mikä antaa materiaalille erittäin suuren iskunkestävyyden ja energian imeytymiskapasiteetin. Lisäämällä boorin elementtejä (yleensä 5%-10%), levyn absorptiotehokkuus neutronisäteilyyn paranee merkittävästi. Boorilla on lämpöneutronien imeytymisen poikkileikkaus jopa 3837 navettaan, jotka voivat tehokkaasti kaapata neutroneja ja muuntaa ne vaarattoiksi alfa-hiukkasiksi; Samalla polyeteenipohjaisen materiaalin vetyelementti hidastaa nopeita neutroneja elastisten törmäysten kautta muodostaen 'hidastuvan imeytymisen ' kaksoissuojausmekanismin.

CT-huoneen röntgenvalvotun säteilyympäristön vuoksi materiaalikaavan optimoinnin lisäksi ja kehitti lyijy-boorin polyeteenikomposiittilevyn. Materiaalilla on monikerroksisen rakenteen suunnittelu: Ulompi kerros on ruostumatonta terästä tai korroosiokeskeistä pinnoitetta, keskikerros on UHMWPE-boorikomposiittikerros (neutronisuoja) ja sisäsero upotetaan lyijykalvolla (x/γ-ray-suojaus) saavuttaakseen täyden spektrin säteilyn suojan täydellisen säteilyhuollon. Tämä malli vähentää perinteisten lyijyovien painoa 30%, ja vastaa samalla 'lääketieteellisen röntgendiagnostiikan säteilynsuojausvaatimukset ' (GBZ 130-2020) vuotavan säteilyrajan (≤2,5 μSV/h).

CT -huoneen suoja -ovien ydinetut

Kello 1. Kevyt ja korkea vahvuus

Booria sisältävän UHMWPE-arkin tiheys on vain 0,94 g/cm³, mikä on 90% kevyempi kuin lyijy (11,34 g/cm³), mikä vähentää huomattavasti oven rungon painoa. Esimerkiksi perinteinen lyijyovi painaa 800 kg: n tavanomaisen CT-huoneen suoja-oven (2,5 m × 2m), kun taas booria sisältävä polyeteenikomposiitti-ovi tarvitsee vain 200-300 kg vähentäen rakennusrakenteen kuormitusta koskevaa painetta. Samanaikaisesti sen vetolujuus saavuttaa 40mPa, ja sen vaikutuslujuus on 8 kertaa hiiliteräs, ja se kestää yli 100 000 avaus- ja sulkemisvaikutusta.

2. komposiittisuojaus ja ympäristönsuojelu

Perinteisillä lyijylevyillä on hapettumisen pilaantumisen riski, kun taas UHMWPE-booria sisältävä arkki saavuttaa ympäristönsuojelupäivitykset lyijytöntä suunnittelun kautta (esimerkiksi käyttämällä harvinaisten maametadoliinin käyttämistä lyijyn korvaamiseksi). Kokeet osoittavat, että 15 cm: n paksu modifioidun gadoliinioksidi/boorikarbidi/polyeteenikomposiittisevy on suojausnopeus 98% californium-252 neutronilähteelle ja Cesium-137: n ja Cobalt-60-gamma-raynen suojausnopeuden 72% ja sen kattava suorituskyky on parempi kuin perinteisen lyijy-bogonipolyetyylin.

3. Korroosionkestävyys ja helppo huolto

Arkin pinnan sileys on RA≤0,2 μm, se ei absorboi epäpuhtauksia, ja se voidaan suoraan pyyhkiä ja desinfioida lääketieteellisellä alkoholilla. Sen veden imeytymisaste on alle 0,01%, ja se ylläpitää edelleen CT -huoneen korkean kosteuden ympäristössä (suhteellinen kosteus ≥70%), välttäen perinteisten puun suojaavien ovien muodonmuutos- ja halkeilun ongelmaa.

3. Teknologiset läpimurtot

Älykäs integraatio: Oven runko on upotettu paineantureilla ja infrapuna-pinch-laitteilla. Kun kohtaa esteitä, se palautuu automaattisesti 0,1 sekunnissa ja turvallisuutta paranee viisi kertaa.

Melun vähentämisen suunnittelu: UHMWPE: n itsevoidattavien ominaisuuksien avulla ohjauskiskon kitkakerroin pienenee arvoon 0,05 ja oven avaamisen ja sulkemisen melu on ≤45dB.

Lämpöneutronien suojaaminen: Kiinan säteilysuojausinstituutin testin mukaan hallituksen absorptioaste on 95% 0,025eV -lämpöneutronilla ja hidastettava tehokkuus 76% 5mev -nopealla neutronilla.

4. Teollisuuden suuntaukset ja tulevaisuudennäkymät

'Lääketieteellisen säteilynsuojelumerkin ' (2025 painos) pakollisilla vaatimuksilla 'lyijytöntä suojaa ', booria sisältävien UHMWPE-hallitusten markkinaosuuden odotetaan kasvavan 35 prosentista vuonna 2024 65 prosenttiin vuonna 2028. Beyond on seuraavien innovatiivisten ohjeiden kehittäminen:

1. Nano-modifiointitekniikka: Nano-gadoliinioksidin pintamuokkaus, gammasäteilyjen suojausnopeus 15 cm paksuja levyjä kasvaa 85%: iin.

2. Älykkäät vaste-materiaalit: Kehitä lämpötilaherkkä booria sisältävä polyeteeni, mikä muuttaa väriä automaattisesti varoittamaan, kun säteily ylittää standardin.

3.

Beyond's UHMWPE-booria sisältävä arkki muuttaa lääketieteellistä säteilysuojausteollisuutta integroimalla materiaalitieteen ja tekniikan suunnittelun, tarjoamalla 'kiinalainen ratkaisu' CT-huoneiden turvallisuussuojeluun ympäri maailmaa.