用牛增强的废物基聚合物复合材料用于辐射屏蔽和反射应用
Mustafa Ersin Pekdemir1, Sibel Selçuk Pekdemir1, Demet Yılmaz2
1Polymer and Biomaterials Research Laboratory, Department of Chemistry, Faculty of Science, Firat University, 23119 Elazığ, Türkiye.
Polymers
|December 11, 2025
概括
本研究探讨在聚乙烯/聚烯 (PVC/PSt) 复合材料中使用粉状牛 (SSP) 进行辐射屏蔽. 较高的SSP含量改善了X射线屏蔽,而较低的含量提高了光学性能和中子吸收.
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:
- 在辐射屏蔽和光学应用中,对可持续的多功能材料的需求日益增长.
- 通过使用天然填充剂实现有效的环保辐射减弱的挑战.
- 聚合物复合材料提供了一个多功能矩阵,用于结合新的增强剂.
研究的目的:
- 研究牛粉末 (SSP) 作为PVC/PSt复合材料中的生物源添加剂的潜力.
- 为了增强复合材料的X射线和中子屏蔽性能.
- 评估SSP对聚合物混合物的光学性能的影响.
主要方法:
- 制造具有不同SSP含量的PVC/PSt复合材料 (5%, 10%, 20%, 30% w/v).
- 使用可变能X射线源和ULEGe探测器 (测量LAC,MAC,MFP,HVL,Zeff) 进行X射线衰减的表征.
- 对快速中子屏蔽性能的评估和积聚因子和宏观中子截面的理论计算.
主要成果:
- 随着SSP含量增加,X射线衰减增加,SSP30显示出最高的效率.
- 由于高氧含量,随着SSP含量增加,中子屏蔽性能下降.
- SSP5复合材料显示了增强的光学反射率 (12%的改善) 和中子吸收.
- 在SSP5中光学反射率的增加表明光子反射的改善,有助于马屏蔽.
结论:
- 粉末牛是一种可行的,低成本的,可持续的填充剂,用于增强聚合物复合材料的辐射屏蔽和光学性能.
- 优化SSP内容允许量身定制的多功能材料;X射线屏蔽的含量更高,光学和中子吸收的含量更低.
- 这些发现支持使用废物衍生材料开发用于各种应用的先进聚合物复合材料.
