Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ - Патент РФ 2193247
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: способ приготовления неорганического материала для радиационной защиты включает загрузку связующего и наполнителя в смеситель и перемешивание компонентов. В качестве связующего используют портландцемент, а в качестве наполнителя - тонкодисперсный железосодержащий гематитовый концентрат с размером частиц 40-50 мкм. Затем в полученную смесь вводят пластификатор и воду, осуществляют перемешивание до однородного состояния и производят укладку в формы для твердения, при этом в качестве армирующей основы используют стальные фибры с соотношением длины к диаметру, равным 20-30. Преимуществами изобретение являются улучшение физико-механических характеристик материала, повышение радиационной защиты и стойкости материала, а также долговечность его использования. 3 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2193247
Класс(ы) патента: G21F1/04
Номер заявки: 2000112696/06
Дата подачи заявки: 22.05.2000
Дата публикации: 20.11.2002
Заявитель(и): Павленко Вячеслав Иванович; Лещук Павел Александрович; Шевцов Игорь Павлович; Диашев Александр Николаевич; Диашев Алексей Николаевич; Турусов Андрей Евгеньевич
Автор(ы): Павленко В.И.; Лещук П.А.; Шевцов И.П.; Диашев А.Н.; Диашев А.Н.; Турусов А.Е.
Патентообладатель(и): Павленко Вячеслав Иванович; Лещук Павел Александрович; Шевцов Игорь Павлович; Диашев Александр Николаевич; Диашев Алексей Николаевич; Турусов Андрей Евгеньевич
Описание изобретения: Изобретение относится к области биологической защиты от ионизирующего излучения, а именно к способам приготовления композиционных материалов, используемых в атомной, радиохимической промышленности и военно-морском флоте.
Известен способ приготовления тяжелого бетона, заключающийся в смешении цемента, обычного песка, гематита и воды (см. Бродер Д.Л. и др. Бетон в защите ядерных установок. М., АТОМИЗДАТ, 1973, с. 21).
Недостатком известного способа является то, что при использовании указанных заполнителей при изготовлении бетона в нем не сохраняется одна и та же плотность. Кроме того, материал не обладает оптимальным зерновым составом, от которого зависят удобоукладываемость и защитные свойства материала.
Наиболее близким, принятым за прототип, является способ приготовления композиции для защиты от радиации, изложенный в патенте RU 2105363, опубл. 20.02.1998, кл. G 21 F 1/02. В известном способе в барабан лопастной мешалки последовательно загружают расчетное количество жидкого стекла, добавок, молотых отходов оптического стекла и феррохромового шлака. Общее время перемешивания составляет 10-15 мин.
Недостатком известного способа является то, что получаемый продукт не обладает высокими защитными характеристиками, а также не обладает высокой радиационной стойкостью и не может быть использован для долгосрочной защиты.
Техническим результатом заявленного изобретение является улучшение физико-механических характеристик материала, повышение радиационной защиты и стойкости материала, а также долговечность его использования.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявленный способ приготовления неорганического материала для радиационной защиты включает загрузку связующего и наполнителя в смеситель и перемешивание компонентов, при этом в качестве связующего используют портландцемент, а в качестве наполнителя - тонкодисперсный железосодержащий гематитовый концентрат с размером частиц 40-50 мкм. Затем вводят пластификатор и воду, осуществляют перемешивание смеси до однородного состояния и производят укладку в формы для твердения, при этом в качестве армирующей основы используют стальные фибры с соотношением длины к диаметру, равным 20-30, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент - 20 - 24
Гематитовый концентрат - 56 - 60
Стальные фибры - 7,1 - 7,79
Пластификатор - 2,5 - 3,0
Вода - 9,71 - 9,9
Связующим компонентом неорганического материала является портландцемент марки 500- ПЦ 500-ДО (ГОСТ 10178-85).
В качестве железосодержащего сырья используют высокодисперсный гематитовый концентрат Яковлевского месторождения КМА с насыпной плотностью 2000 кг/м3 фракции 40-50 мкм, имеющий следующий химический состав (см. табл. 1).
Использование данного железосодержащего концентрата в качестве наполнителя при производстве неорганического материала для радиационной защиты обусловлено высоким содержанием железа. Кроме того, невысокое содержание оксида железа (FeO) до 2% свидетельствует о высокой степени окисления кварцитов (Fе2О3) до 96%, что относит их к самому высокому классу химической и радиационной стойкости материалов.
Использование стальных фибр с соотношением длины к диаметру, равным 20-30, позволяет сделать в неорганическом материале армирующий каркас, благодаря чему значительно повышаются физико-механические и радиационно-защитные свойства материала, а также долговечность его использования. Этот компонент позволяет получить материал высокой плотности (3000-3300 кг/м3), обладающий высокими физико-механическими характеристиками и радиационной стойкостью (2 бала).
Пределы соотношения длины к диаметру стальных фибр, равные 20-30, определяются исходя из следующего: при меньшем соотношении, например, 10-15 армирование недостаточное, поскольку при физико-механических испытаниях происходит растрескивание материала и ухудшение радиационно-защитных свойств. При большем соотношении длины к диаметру (40-60) возникают трудности при перемешивании смеси, материал получается неоднородный и с теми же недостатками.
Количественное содержание компонентов в предлагаемом и известном материале приведены в табл. 2.
Пример: 1750 г железосодержащего гематитового концентрата дисперсностью 50 мкм тщательно перемешивают с 750 г портландцемента. Полученную смесь при перемешивании затворяют водой в объеме 380 мл, предварительно смешанную с пластификатором - 75 мл. Затем в бетонную смесь при постоянном перемешивании в бетономешалке циклического режима принудительного действия порциями вводят стальные фибры 240 г в течении 20 минут. Полученную смесь закладывают в форму 10 см х 10 см х 10 см и оставляют во влажной среде для естественного твердения в течение 24 суток. Готовый образец материала для радиационной защиты имеет следующие характеристики: объемную массу 3100 кг/см3, прочность на сжатие 825 кг/см2, линейный коэффициент ослабления ионизирующего излучения (источник Со60 с энергией Е=1173 кэВ) 0,12, линейный коэффициент ослабления ионизирующего излучения (источник Cs137 с энергией Е=661 кэВ) 0,22, радиационной стойкостью 2 балла.
Для получения сравнительных данных параллельно проводились аналогичные эксперименты на других составах материала.
Результаты радиационно-защитных и физико-механических испытаний представлены в табл.3.
Измерение радиационно-защитных свойств материалов осуществлялось гамма-спектральным методом на базе многоканального анализатора с программным обеспечением "Прогресс" в аккредитованной в Госстандарте РФ лаборатории радиационного контроля "Спектр" (аттестат аккредитации 41143-96). Оценка физико-механических характеристик проводилась в государственном научном центре по сертификации строительных материалов и конструкций, аккредитованном в Госстандарте РФ "БелГТАСМ-сертификация".
Анализируя данные, приведенные в табл. 3, можно заключить, что предлагаемый неорганический материал является эффективным защитным экраном от радиоактивного воздействия и позволяет повысить радиационно-защитные и физико-механические характеристики на 60-70% по сравнению с известным материалом.
Формула изобретения: Способ приготовления неорганического материала для радиационной защиты, включающий загрузку связующего и наполнителя в смеситель и перемешивание компонентов, отличающийся тем, что в качестве связующего используют портландцемент, а в качестве наполнителя - тонкодисперсный железосодержащий гематитовый концентрат с размером частиц 40-50 мкм, вводят пластификатор и воду, осуществляют перемешивание смеси до однородного состояния и производят укладку в формы для твердения, при этом в качестве армирующей основы используют стальные фибры с соотношением длины к диаметру, равным 20-30, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Портландцемент - 20-24
Гематитовый концентрат - 56-60
Стальные фибры - 7,1-7,79
Пластификатор - 2,5-3,0
Вода - 9,71-9,9