RU2128152C1 - Skeleton composite material - Google Patents
Skeleton composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128152C1 RU2128152C1 RU96113429A RU96113429A RU2128152C1 RU 2128152 C1 RU2128152 C1 RU 2128152C1 RU 96113429 A RU96113429 A RU 96113429A RU 96113429 A RU96113429 A RU 96113429A RU 2128152 C1 RU2128152 C1 RU 2128152C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- per
- neutron
- range
- radiation
- mev
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 8
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 9
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 abstract description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- MEYPRMGRFQCXHY-UHFFFAOYSA-N [Na].F[Si](F)(F)F Chemical compound [Na].F[Si](F)(F)F MEYPRMGRFQCXHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении защитных покрытий и изделий как материал для защиты от ионизирующих излучений. The invention relates to building materials and can be used in the manufacture of protective coatings and products as a material for protection against ionizing radiation.
Известен состав материала, защищающего от радиационного воздействия, следующего состава, мас.%: жидкое стекло 21,1, отвердитель - Na2SiF6 2,1 и заполнитель - хромитовая руда 76,8 (1).The known composition of the material that protects against radiation exposure, of the following composition, wt.%: Liquid glass 21.1, hardener - Na 2 SiF 6 2.1 and aggregate - chromite ore 76.8 (1).
Недостатком материала является высокая теплопроводность материала и его относительно низкие защитные свойства от нейтронного и гамма-излучения. The disadvantage of the material is the high thermal conductivity of the material and its relatively low protective properties against neutron and gamma radiation.
Цель изобретения - снижение теплопроводности при сохранении его высокой средней плотности и обеспечение его высоких защитных свойств от нейтронного и гамма-излучения. The purpose of the invention is to reduce thermal conductivity while maintaining its high average density and ensuring its high protective properties against neutron and gamma radiation.
Цель достигается тем, что каркасный композит, включающий жидкое стекло, кремнефтористый натрий и заполнитель, содержит в качестве заполнителя отходы производства оптического стекла (ОПОС) с размером фракций 2,5 - 5,0 мм и дополнительно подвергается пропитке раствором полистирола. The goal is achieved in that the frame composite, including water glass, sodium silicofluoride and aggregate, contains as an aggregate waste optical glass (OPOS) with a particle size of 2.5 - 5.0 mm and is additionally subjected to impregnation with a polystyrene solution.
Для изготовления каркасного композита были использованы следующие материалы: натриевое жидкое стекло с модулем 2,71, плотностью 1490 кг/м3, кремнефтористый натрий, отходы производства (бой) оптического стекла, гранулированный полистирол и смесь ацетона с бензином. Отход производства оптического стекла имеет истинную плотность 5100 кг/м3, его химический состав: PbO 70,93, SiO2 27, K2O 1,27, Na2O 0,5, As2O3 0,3. Размер фракций ОПОС 2,5 - 5,0 мм. Каркасный композит готовят в два этапа в следующей последовательности: жидкое стекло, отвердитель (кремнефтористый натрий) и заполнитель (отход производства оптического стекла) перемешивают до получения однородной массы и укладывают в формы размером 3 х 3 х 3 и 4 х 4 х 16 см. Образцы через сутки освобождают от форм и выдерживают 2 - 3 суток при естественных условиях.The following materials were used to manufacture the frame composite: sodium liquid glass with a module of 2.71, a density of 1490 kg / m 3 , sodium silicofluoride, waste products (bout) of optical glass, granular polystyrene and a mixture of acetone and gasoline. The waste from the production of optical glass has a true density of 5100 kg / m 3 , its chemical composition: PbO 70.93, SiO 2 27, K 2 O 1.27, Na 2 O 0.5, As 2 O 3 0.3. The size of the fractions OPOS 2.5 - 5.0 mm The frame composite is prepared in two stages in the following sequence: liquid glass, hardener (sodium silicofluoride) and aggregate (waste product of optical glass) are mixed until a homogeneous mass is obtained and placed in molds of 3 x 3 x 3 and 4 x 4 x 16 cm. in a day they are freed from the forms and incubated for 2 to 3 days under natural conditions.
Жидкое стекло, отвердитель и заполнитель берут при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло - 9 - 11
Отвердитель - 0,5 - 0,60
Заполнитель - Остальное
Использование заполнителя только фракций 2,5 - 5,0 мм, специально подобранное количество вяжущего и отвердителя, необходимое для получения достаточно прочного каркаса, позволяет получить на данной стадии материал с пустотностью 15 - 20%. Затем, полученный каркасный композит подвергается пропитыванию 50%-ным раствором полистирола. Растворителем служит смесь бензина с ацетоном в соотношении 1 : 1 по объему. После этого композит хранят при естественных условиях 28 суток (для удаления растворителя и набора прочности материалом).Liquid glass, hardener and aggregate are taken in the following ratio of components, wt.%:
Liquid glass - 9 - 11
Hardener - 0.5 - 0.60
Placeholder - Else
The use of aggregate only fractions of 2.5 - 5.0 mm, a specially selected amount of binder and hardener necessary to obtain a sufficiently strong frame allows us to obtain material with a voidness of 15 - 20% at this stage. Then, the obtained frame composite is subjected to impregnation with a 50% polystyrene solution. The solvent is a mixture of gasoline with acetone in a ratio of 1: 1 by volume. After this, the composite is stored under natural conditions for 28 days (to remove solvent and build strength material).
Использование отходов производства оптического стекла позволяет получить материал с высокой средней массой и, следовательно, с высокими защитными свойствами от гамма-излучения. Введение в каркасный композит раствора полистирола позволило при незначительном изменении средней плотности повысить его теплоизолирующие способности и его защитные свойства от нейтронного излучения. The use of optical glass production wastes makes it possible to obtain a material with a high average weight and, therefore, with high protective properties from gamma radiation. The introduction of a polystyrene solution into the frame composite made it possible, with a slight change in the average density, to increase its heat-insulating abilities and its protective properties against neutron radiation.
В табл. 1 и 2 представлены примеры составов предлагаемого каркасного композита и его физико-механические свойства. Линейный коэффициент поглощения гамма-лучей при энергии гамма квантов от 0,5 до 3,5 мЭв составляет, соответственно, 0,22 - 0,26 см-1
Коэффициент ослабления нейтронного излучения при энергии потока нейтронов от 0,4 до 2,5 МэВ равен, соответственно, 0,07 - 0,091 см-1.In the table. 1 and 2 are examples of the compositions of the proposed frame composite and its physical and mechanical properties. The linear absorption coefficient of gamma rays when the energy of gamma rays from 0.5 to 3.5 meV is, respectively, 0.22 - 0.26 cm -1
The attenuation coefficient of neutron radiation at a neutron flux energy of 0.4 to 2.5 MeV is, respectively, 0.07 - 0.091 cm -1 .
Источники информации
В. Б. Дубровский. Радиационная стойкость строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1977, с. 123.Sources of information
V. B. Dubrovsky. Radiation resistance of building materials. - M .: Stroyizdat, 1977, p. 123.
Claims (1)
Жидкое стекло - 9 - 11
Кремнефтористый натрий - 0,50 - 0,60
Полистирол - 5,0 - 6,9
Отходы оптического стекла - ОстальноеFrame composite, including liquid glass, sodium silicofluoride and aggregate, characterized in that it contains waste from the production of optical glass with a particle size of 2.5 - 5.0 mm and is additionally impregnated with a solution of polystyrene in organic solvents in the following ratio of components, wt .%:
Liquid glass - 9 - 11
Sodium silicofluoride - 0.50 - 0.60
Polystyrene - 5.0 - 6.9
Optical Glass Waste - Other
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96113429A RU2128152C1 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Skeleton composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96113429A RU2128152C1 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Skeleton composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96113429A RU96113429A (en) | 1998-11-27 |
| RU2128152C1 true RU2128152C1 (en) | 1999-03-27 |
Family
ID=20182754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96113429A RU2128152C1 (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Skeleton composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2128152C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2245861C2 (en) * | 2002-11-15 | 2005-02-10 | Саратовский государственный технический университет | Liquid-glass composition |
| RU2383514C1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-03-10 | Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Protective coat |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1438979A (en) * | 1972-06-14 | 1976-06-09 | Carborundum Co | Fused-cast refractory |
| US4552852A (en) * | 1984-06-27 | 1985-11-12 | Champion Spark Plug Company | Alumina ceramic comprising a siliceous binder and at least one of zirconia and hafnia |
| DD276984A3 (en) * | 1987-09-28 | 1990-03-21 | Akad Wissenschaften Ddr | Ceramic mixture based on clay and glass |
-
1996
- 1996-07-01 RU RU96113429A patent/RU2128152C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1438979A (en) * | 1972-06-14 | 1976-06-09 | Carborundum Co | Fused-cast refractory |
| US4552852A (en) * | 1984-06-27 | 1985-11-12 | Champion Spark Plug Company | Alumina ceramic comprising a siliceous binder and at least one of zirconia and hafnia |
| DD276984A3 (en) * | 1987-09-28 | 1990-03-21 | Akad Wissenschaften Ddr | Ceramic mixture based on clay and glass |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Дубровский В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов. М.: Стройиздат, 1977, с. 123. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2245861C2 (en) * | 2002-11-15 | 2005-02-10 | Саратовский государственный технический университет | Liquid-glass composition |
| RU2383514C1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-03-10 | Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" | Protective coat |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Salahuddin et al. | A review on thermophysical evaluation of alkali-activated geopolymers | |
| Lee et al. | Geopolymer technology for the solidification of simulated ion exchange resins with radionuclides | |
| Harrison et al. | Polyethylene/boron nitride composites for space radiation shielding | |
| Shao et al. | Renewable natural resources reinforced polyurethane foam for use of lightweight thermal insulation | |
| CN110415851B (en) | Cement-based neutron shielding material and preparation method thereof | |
| CN107342113A (en) | A kind of resistance to irradiation inorganic mask material of high temperature resistant | |
| CN103073243A (en) | Glazed hollow bead insulation board and preparation method thereof | |
| US4437013A (en) | Neutron and gamma radiation shielding material, structure, and process of making structure | |
| CN111170683A (en) | Radiation-proof concrete and production process thereof | |
| Wright et al. | Vitreous borate networks containing superstructural units: a challenge to the random network theory? | |
| CN113666685B (en) | Low-hydration-heat high-heat-conductivity radiation-proof concrete and preparation method thereof | |
| RU2105363C1 (en) | Radiation-protection composition | |
| RU2128152C1 (en) | Skeleton composite material | |
| US3361684A (en) | Thermosetting resin matrix containing boron compounds of specific size distribution and method of making | |
| Aghajanian et al. | Colemanite filler from wastes in recycled concrete | |
| CN109320114B (en) | Radiation-proof high-strength aggregate, preparation method thereof and concrete | |
| CN101303907B (en) | Back filling material for disposing radioactive waste and preparation method thereof | |
| CN108424017A (en) | A kind of radiation shield concrete active aggregates and preparation method thereof | |
| CN115304332B (en) | Ultraviolet-resistant concrete and preparation method thereof | |
| JPS6253080B2 (en) | ||
| KR102484574B1 (en) | Incombustible board using styrofoam and manufacturing mehtod thereof | |
| RU2097355C1 (en) | Composition for manufacturing of protective material | |
| CN115745452B (en) | Concrete anti-cracking material, preparation method and application thereof | |
| RU2120424C1 (en) | Heat-insulating mass | |
| RU2107049C1 (en) | Concrete mixture |