新型X/γ光子屏蔽用碳纤维增强聚酰亚胺基复合材料的设计及其性能

随着核技术应用的快速发展，对X/γ光子屏蔽材料提出了功能和结构一体化的要求。针对这种需求，设计了一种新型碳纤维增强聚酰亚胺基复合材料。基于MonteCarloN-ParticleTransportCodeSystem(MCNP)模拟了不同PbO含量复合材料的屏蔽性能，根据模拟结果和制备工艺设计了材料并制备，对制备的材料测试了其屏蔽性能、力学性能以及耐辐照性能。通过光子屏蔽实验和力学性能实验发现，该复合材料具有良好的光子屏蔽性能，其在4.80mm厚度时光子透射率为54.13%，同时材料的弯曲强度和拉伸强度在1.2mm厚度时达到了263MPa和369MPa，在90kGy辐照后拉伸强度保持率为83.47%，因此该材料在医用及γ射线探伤等工业上有较大的应用潜力。