КАРКАСНЫЙ КОМПОЗИТ

КАРКАСНЫЙ КОМПОЗИТ


RU (11) 2128152 (13) C1

(51) 6 C04B35/14, C04B28/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.03.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 96113429/03 
(22) Дата подачи заявки: 1996.07.01 
(45) Опубликовано: 1999.03.27 
(56) Аналоги изобретения: Дубровский В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов. М.: Стройиздат, 1977, с. 123. SU 1433943 A, 30.10.88. SU 1648934 A, 15.05.91. DD 276984 A3, 21.03.90. FR 2294145 A, 13.08.76. US 4552852 A, 12.11.85. GB 1438979 A, 09.06.76. 
(71) Имя заявителя: Пензенский государственный архитектурно-строительный институт 
(72) Имя изобретателя: Прошин А.П.; Береговой А.М.; Береговой В.А. 
(73) Имя патентообладателя: Пензенский государственный архитектурно-строительный институт 
(98) Адрес для переписки: 440028, Пенза, ул.Титова 28, Пензенский государственный архитектурно- строительный институт, патентный отдел 

(54) КАРКАСНЫЙ КОМПОЗИТ 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для защиты от ионизирующих излучений при изготовлении защитных покрытий и изделий. Каркасный композит содержит следующие компоненты, маc.%:

Жидкое стекло - 9,0-11,0

Кремнефтористый натрий - 0,5-0,6

Заполнитель - 82,5-85,5

Полистирол - 5,0-5,9

Изделие имеет объемную плотность 3300-3400 кг/м3, прочность при сжатии 6,0 - 6,5 МПа, коэффициент теплопроводности 0,165-0,187 Вт/мК, линейный коэффициент поглощения гамма-излучения при энергии гамма-квантов 0,5 - 3,5 МэВ составляет соответственно 0,22-0,26 см-1, коэффициент ослабления нейтронного излучения в диапазоне энергии излучения 0,4 - 2,5 МэВ равен соответственно 0,07 - 0,091 см-1. Снижается теплопроводность материала при сохранении его высокой объемной плотности и обеспечиваются его высокие защитные свойства от нейтронного и гамма-излучения. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении защитных покрытий и изделий как материал для защиты от ионизирующих излучений.

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).

Недостатком материала является высокая теплопроводность материала и его относительно низкие защитные свойства от нейтронного и гамма-излучения.

Цель изобретения - снижение теплопроводности при сохранении его высокой средней плотности и обеспечение его высоких защитных свойств от нейтронного и гамма-излучения.

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.

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.

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).

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.

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.

Источники информации

В. Б. Дубровский. Радиационная стойкость строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1977, с. 123. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Каркасный композит, включающий жидкое стекло, кремнефтористый натрий и заполнитель, отличающийся тем, что в качестве заполнителя он содержит отход производства оптического стекла с размером фракций 2,5 - 5,0 мм и дополнительно пропитывается раствором полистирола в органических растворителях при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло - 9 - 11

Кремнефтористый натрий - 0,50 - 0,60

Полистирол - 5,0 - 6,9

Отходы оптического стекла - Остальное