学院邱永福教授团队与东莞中子科学中心、东莞市奥能工程塑料有限公司共同承担了广东省省级科技计划项目《低/无氢中子屏蔽材料的研制与产业化(编号:2016B090918006 )》,该项目深入开展了高强度高硼含量无氢和柔性低氢两大类中子屏蔽材料的研究工作,近期已经顺利通过结题验收。
随着中子核技术的快速发展,其广泛应用于核电、仪器检测分析、智能医疗等各个领域。中子应用过程中辐射屏蔽问题受到人们的广泛关注。邱永福教授带领研究团队联合散裂中子源科学中心,针对满足弹性(非弹性)散射背底敏感型器件对中子屏蔽的需求及辐射防护服等对柔性低氢中子屏蔽材料的需要,利用少量的聚乙烯-聚醋酸乙烯共聚物(EVA)作基体和B4C为功能填料,采用特殊工艺及特别助剂制备出一类新型的柔性低氢中子辐射屏蔽复合材料(EVA/B4C),其中B4C的质量含量达到80%。该复合材料中EVA形成了多重网络结构,将碳化硼微粉牢牢固定住,所以能体现出良好的柔韧性和抗张强度。研究结果为开发新型柔性低氢中子屏蔽材料提供有益的借鉴。另外,为了开发力学强度高、制备工艺简单、制造成本较低的中子屏蔽材料,本项目的研究团队利用低温空气烧结技术,制备出一类新型的高强度高硼含量无氢中子辐射屏蔽的无机复合材料,研究结果也为开发其它新型高强度高硼含量无氢中子屏蔽材料提供了有益的借鉴。
邱永福教授团队成员包括程志毓教授、常学义博士、罗群高级实验师和梁志辉高级实验师等,积极参与该项目的研究,目前除了共同承担完成该广东省省级科技计划项目外,还获得两项相关发明专利授权和一项2021年中国发明协会发明创业奖创新奖二等奖。两项发明专利授权分别是 “一种高强度高硼含量无氢中子屏蔽材料及其制备方法(ZL 201810051927.6)”和“一种柔性低氢中子屏蔽材料及其制备方法(ZL 201810051929.5)”;2021年中国发明协会颁发的发明创业奖创新奖二等奖的项目是“高性能中子屏蔽材料研制的关键技术及应用”。目前这些技术已经在中国散裂中子源工程中谱仪上成功应用,降低了谱仪建设过程中的中子屏蔽材料方面的成本。
中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source),位于我国广东省东莞市境内,是我国国家“十一五”期间重点建设的十二大科学装置之首。中国散裂中子源填补了国内脉冲中子源及应用领域的空白,为中国物质科学、生命科学、资源环境、新能源等方面的基础研究和高新技术研发提供了强有力的研究平台,对满足国家重大战略需求、解决前沿科学问题、解决瓶颈问题具有重要意义。2001年2月18日,中华人民共和国科学技术部召开以《21世纪中子科学的发展》为主题的香山科学会议,在此次会议中,专家提出在中国建设散裂中子源的设想。经过多年的不懈努力,2018年8月23日,中国散裂中子源工程通过验收工作。
撰稿人:程志毓 一审:胡胜 二审:邱永福 终审:诸小妮