Boron Polyethylene · Since 1996
中子不带电,靠铅、铁这类高密度材料挡不住,必须由轻核慢化、再由 硼-10 吸收。 超高分子量聚乙烯提供慢化所需的氢核密度,碳化硼提供吸收截面 —— 两者压成一整块, 就是含硼聚乙烯板。我们按工况给出硼含量、密度与厚度组合,而不是只卖一种标准板。
γ 射线和 X 射线用铅、钨、混凝土就能有效衰减,规律简单:密度越高、厚度越大,透射越少。 中子完全不同 —— 它不带电荷,与原子核外电子的作用几乎为零,用铅板去挡,效果远低于直觉。
工程上的做法分两步:先慢化,用含氢量高的轻材料把快中子降到热中子能量区间; 再吸收,用硼-10 俘获热中子,核反应后释放的是 0.48 MeV 的 γ 与 α 粒子,易被后续结构层吸收。
聚乙烯的氢原子密度高于水和石蜡,单位体积内的碰撞概率更高。分子量越高,链段越难被辐射切断,长期使用后的性能衰减更小 —— 这是我们用超高分子量而非普通聚乙烯的原因。
硼-10 的热中子俘获截面约 3840 barn,远高于常见元素。硼以碳化硼形式加入,兼顾吸收效率与力学强度;含量越高屏蔽越强,代价是韧性与加工性下降,因此需要按工况取平衡点。
屏蔽设计从来不是"越厚越好",而是在慢化、吸收、重量、结构强度之间找那个刚刚好的配比。
—— 选型原则不同工况要的硼含量差别很大:科研实验屏蔽可能要接近纯硼的高含量,而结构件往往需要在 10%–30% 之间取平衡。 我们把含量做成可调区间,并按你的堆型、源项与空间限制给出建议值。
| 项目 | 含硼聚乙烯板 | 铅硼聚乙烯板 |
|---|---|---|
| 硼含量(B 质量比) | 5% – 50% 可调 | 5% – 30%,配铅层 |
| 密度 | 1.0 – 1.35 g/cm³ | 1.4 – 1.6 g/cm³ |
| 常规厚度 | 10 – 200 mm | 20 – 200 mm |
| 常用幅面 | 1000×2000 mm / 1220×2440 mm | 按结构件拆分加工 |
| 屏蔽对象 | 热中子、超热中子 | 中子 + 次级 γ 射线 |
| 加工方式 | 模压成型,可开孔、开槽、倒角 | 复合结构,可做包边与预埋件 |
| 执行标准 | 按客户技术协议;可按 EJ / GB 相关试验方法做密度、硼含量、力学与屏蔽性能检测 | |
表格为常规供货范围,具体牌号、颜色、改性方向(阻燃、抗静电、耐辐照配方)与实测数据以技术协议和出厂检验报告为准。
含硼系列覆盖从科研级到工程级的硼含量区间;铅硼系列在含硼基础上复合铅层,用于中子与 γ 同时存在的场景。 以下为部分在售型号,其余规格可按图定制。
同样是屏蔽,源项、空间与法规要求差别很大。下面每一种场景,材料配比和结构做法都不一样。
直线加速器机房的迷道与门体,重点压制散射中子;门体常做含硼板 + 铅板叠层结构。
换料通道、贮存格架、屏蔽门;要求材料耐辐照、低释气,并按核安全相关技术协议供货。
束流整形与终端屏蔽,既要高硼含量压低热中子,又要控制整体厚度与结构精度。
容器内衬屏蔽层,中子与 γ 同时存在,通常采用铅硼复合结构,兼顾重量与空间。
舰船核动力舱、航天器载荷屏蔽;对重量敏感,需在屏蔽效率与结构强度间精确取平衡。
探伤室、中子测井仪屏蔽体;多为中小尺寸精密件,要求尺寸稳定与批次一致性。
屏蔽材料的可信度来自数据可追溯。每一批可提供材料成分、密度与力学检测记录; 有核安全或医疗准入要求的项目,按技术协议约定试验项目与见证方式。
密度、硼含量(化学分析)、拉伸强度、冲击强度、硬度、尺寸与形位公差;屏蔽性能可按约定做中子透射试验。
出厂检验报告、材质说明、装箱单;需要时提供第三方检测报告与工艺评定资料。
板材模压成型,可开孔、开槽、铣边、倒角;支持与铅、钢、铝的复合结构与预埋件加工。
常规规格 7–15 天;高硼含量或复合结构 15–30 天,以技术协议与订单确认为准。
只需要说明:屏蔽什么源、机房或容器的可用空间、单件最大重量限制。硼含量和厚度由我们来核算,你拿到的是能直接下料的尺寸。