Megtekintések: 0 Szerző: A webhelyszerkesztő közzététele: 2025-04-22 Origin: Telek
Innovatív alkalmazás UHMWPE BORON-tartalmú lap a CT szoba védőajtójában, amelyet túl
Anyagi tulajdonságok és sugárvédelmi mechanizmus
Az ultra-nagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE) bórtartós lap Beyond egy kompozit védőanyag, amely ultra-nagy molekulatömegű polietilénként alapanyagként van, és bórvegyületekkel (például bór-karbid és bórsav) adjuk hozzá. Molekulatömege akár 1,5 millió vagy annál nagyobb, sűrű háromdimenziós hálózati struktúrát képezve, így az anyag rendkívül nagy ütés ellenállást és energiaelnyelési képességet biztosít. A bórelemek (általában 5%-10%) hozzáadásával a tábla abszorpciós hatékonysága a neutron sugárzáshoz jelentősen javul. A bór termikus neutron abszorpciós keresztmetszete legfeljebb 3837 pajta, amely hatékonyan képes rögzíteni a neutronokat, és ártalmatlan alfa-részecskékké alakíthatja őket; Ugyanakkor a polietilén alapanyag hidrogén eleme elasztikus ütközések révén lelassítja a gyors neutronokat, és egy 'lassuló abszorpció' kettős védelmi mechanizmust képez.
Tekintettel a CT-szobában lévő röntgen-dominált sugárzási környezetre, tovább optimalizálta az anyagi képletet, és kifejlesztette az ólom-bór-polietilén kompozit táblát. Az anyag többrétegű szerkezeti kialakítást alkalmaz: a külső réteg rozsdamentes acél vagy korrózióálló bevonat, a középső réteg Uhmwpe-Boron kompozit réteg (neutron árnyékolás), és a belső réteg ólomfóliával van beágyazva (x/γ-ray árnyékolás), hogy elérje a teljes szóköz sugárzás védelmét. Ez a kialakítás 30%-kal csökkenti a hagyományos ólomajtók súlyát, miközben megfelel a szivárgás sugárzási határának (≤2,5 μsv/h) a „orvosi röntgen diagnosztikai sugárzási védelmi követelmények” (GBZ 130-2020).
Alapvető előnyök a CT szobavédelmi ajtókban
1. Könnyű és nagy szilárdság
A bór-tartalmú UHMWPE lap sűrűsége csak 0,94 g/cm3, ami 90% -kal könnyebb, mint az ólom (11,34 g/cm3), ami nagymértékben csökkenti az ajtótest súlyát. Például a szokásos CT szobavédelmi ajtót (2,5 m × 2m), a hagyományos ólomajtó 800 kg súlyú, míg a bórtartalmú polietilén kompozit ajtó csak 200-300 kg-ra van szüksége, csökkentve az épület szerkezetének terhelési nyomását. Ugyanakkor a szakítószilárdsága eléri a 40 mpa -t, és az ütközési szilárdsága 8 -szoros a szénacélé, és több mint 100 000 nyílási és záró hatást képes ellenállni.
2. Összetett védelem és környezetvédelem
A hagyományos ólomlemezek az oxidációs szennyezés kockázatával járnak, míg az UHMWPE bórtartalomú lap az ólom-mentes kialakítás révén (például a ritkaföldfémek gadoliniumának használata az ólom helyettesítésére). A kísérletek azt mutatják, hogy a 15 cm-es vastag módosított gadolinium-oxid/bór-karbid/polietilén kompozit lemez árnyékolási sebessége 98%, a Californium-252 neutronforrásnál, és az árnyékolási sebesség 72% és 60% a cézium-137 és a Cobalt-60 Gamma-sugarak esetében.
3. Korrózióállóság és könnyű karbantartás
A lemez felületének simassága RA≤0,2 μm, nem szívja fel a szennyező anyagokat, és közvetlenül megsemmisíthető és fertőtleníthető orvosi alkohollal. Víz abszorpciós sebessége kevesebb, mint 0,01%, és továbbra is fenntartja a dimenziós stabilitást a CT szoba magas páratartalmú környezetében (relatív páratartalom ≥70%), elkerülve a deformáció és a hagyományos favédő ajtók deformációjának problémáját.
3. Technológiai áttörések
Intelligens integráció: Az ajtótestet nyomásérzékelőkkel és infravörös pinch-ellenes eszközökkel ágyazzák be. Az akadályokkal való találkozáskor 0,1 másodpercen belül automatikusan visszapattan, és a biztonság ötször javul.
Zajcsökkentő kialakítás: Az UHMWPE önmegkeneti jellemzői révén a vezető sín súrlódási együtthatója 0,05-re csökken, és az ajtó kinyitásának és bezárásának zajja ≤45dB.
Termikus neutron árnyékolás igazolása: A Kínai sugárvédelmi Intézet tesztelése szerint a testület abszorpciós sebessége 95%, 0,025EV termikus neutronok esetén, és lassulási hatékonysága 76% az 5MEV gyors neutronoknál.
4. Ipari trendek és jövőbeli kilátások
A „orvosi sugárzási védelmi szabvány” (2025 kiadás) kötelező követelményeivel a „ólom-mentes védelem” számára, a bór-tartalmú UHMWPE testületek piaci részesedése várhatóan a 2024-es 35% -ról 2028-ban 65% -ra növekszik. Beyond a következő innovatív irányok fejlesztése:
1. nano-módosítási technológia: A nano-garadolinium-oxid felületi módosítása révén a 15 cm vastag táblák gamma-sugárzási sebességét 85%-ra növelik.
2. Intelligens válaszanyagok: Fejlessze ki a hőmérséklet-érzékeny bór-tartalmú polietilént, amely automatikusan figyelmezteti a színt, ha a sugárzás meghaladja a szabványt.
3. moduláris telepítés: Indítson el egy szabványosított plug-in-védő lemezrendszert, rövidítve az építési periódust 7 napról 48 órára.
A Beyond UHMWPE bórtartalmú lapja az anyagtudomány és a mérnöki tervezés mély integrációja révén átalakítja az orvosi sugárvédelmi iparágot, amely „kínai megoldást” kínál a CT-szobák biztonságának védelmére szerte a világon.
