回收的高密度聚乙烯塑料增强了ilmenite作为一个可持续的辐射屏蔽材料
M I A Abdel Maksoud1, Said M Kassem2, A H Ashour1
1Radiation Physics Department, National Center for Radiation Research and Technology (NCRRT), Egyptian Atomic Energy Authority (EAEA) Cairo Egypt muhamadmqsod@gmail.com.
RSC advances
|July 12, 2023
概括
经过循环利用的高密度聚乙烯 (r-HDPE) 增强了矿物伊尔梅尼特,为辐射屏蔽提供了一个可持续的解决方案. 复合材料表现出增强的马射线衰减,使其适合医疗和工业应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物复合材料 聚合物复合材料
- 辐射屏蔽 辐射屏蔽
背景情况:
- 开发可持续和有效的辐射屏蔽材料对于医疗和工业应用至关重要.
- 回收高密度聚乙烯 (r-HDPE) 为环保材料设计提供了一个机会.
- 伊尔梅尼特矿物是一种潜在的增强剂,可以增强材料的性能.
研究的目的:
- 使用再生高密度聚乙烯 (r-HDPE) 增强用ilmenite矿物质 (Ilm) 制造和表征可持续的辐射屏蔽材料.
- 为了评估开发的复合材料板的马射线减弱特性.
- 评估这些复合材料对于辐射屏蔽应用的适用性.
主要方法:
- 融混合被用于制造r-HDPE + Ilm复合材料,在不同的Ilm度 (0,15,30,45 wt%) 中.
- 通过X射线衍射 (XRD) 和富里埃变换红外光谱 (FTIR) 证实了复合物形成的成功.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 和能量分散式X射线光谱 (EDX) 分析了形态和元素组成.
- 研究了机械性能.
- 使用Phy-X/PSD软件计算了马射线衰减特征,并与WinXCOM结果进行了比较.
主要成果:
- 聚合物复合板的成功开发得到了XRD和FTIR的证实.
- SEM和EDX分析提供了对形态学和元素分布的见解.
- 评估了板材的机械特性.
- 理论计算表明,屏蔽性能随着矿含量增加而显著增加,r-HDPE + 45% Ilm复合材料表现出优越的衰减.
- 计算了质量减弱系数,并根据WinXCOM数据进行了验证.
结论:
- 用伊尔梅尼特强化回收的高密度聚乙烯复合材料已成功制造.
- 添加伊尔梅尼特显著提高了r-HDPE的辐射屏蔽性能.
- 这些新型复合板由于其改进的性能和可持续性,对医疗和工业辐射屏蔽应用具有前景.
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