РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНАЯ ПАСТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНАЯ ПАСТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2160724 (13) C1

(51) 7 C04B28/34, C03C4/08, C04B40/02 

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

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

(14) Дата публикации: 2000.12.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000115266/28 
(22) Дата подачи заявки: 2000.06.16 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.06.16 
(45) Опубликовано: 2000.12.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2105363 C1, 20.02.1998. DE 2516023, 05.11.1976. WO 95/02562, 19.01.1995. FR 2605624, 17.12.1991. JP 60-17080, 25.01.1994. RU 2085533 C1, 27.07.1997. 
(71) Имя заявителя: Горшков Сергей Георгиевич; Быков Александр Сергеевич; Борисов Георгий Борисович 
(72) Имя изобретателя: Горшков С.Г.; Быков А.С.; Борисов Г.Б.; Быков В.В. 
(73) Имя патентообладателя: Горшков Сергей Георгиевич; Быков Александр Сергеевич; Борисов Георгий Борисович; Васильченко Вячеслав Александрович; Быков Виктор Владимирович; Назаров Александр Владимирович; Горшков Георгий Сергеевич; Борзунов Андрей Иванович 
(98) Адрес для переписки: 129348, Москва, Ярославское ш. 6, корп.2, кв.342, Быкову А.С. 

(54) РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНАЯ ПАСТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 

Применение: защита от радиации, утилизация радиоактивных отходов. Сущность изобретения: перемешивают жидкое стекло и порошок стекла с соотношением компонентов, мас.%: SiO2 - 0 - 65%; В2О3 - менее 21%; ZnО - менее 5%; PbО - менее 82%; Аl2О3 - менее 20%; Nа2О - 0 - 12%; К2О - 0 - 17; СаО - 0 - 46%; МnО - 0 - 1,5%. Полученную смесь подвергают сушке, а затем полученный продукт размалывают и смешивают с фосфорной кислотой до получения пастообразной пластичной массы, готовой к изготовлению различных изделий или к применению для ремонтных работ. Изобретение решает задачу по увеличению сроков хранения радиоактивных веществ. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к производству материалов на основе бетона, предназначенных для защиты персонала и окружающей среды от радиоактивных излучений, и может быть использовано для производства контейнеров, предназначенных для транспортировки, хранения и захоронения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и радиоактивных отходов (РАО), а также в качестве герметизирующей обмазки при строительстве и эксплуатации помещений (горячих камер, каньонов) для работы с радиоактивными веществами.

Известен бетон (строительный раствор), содержащий присадку в виде гранулированного стекла с высокими свойствами поглощения излучения и нейтронов. Присадка включает в себя SiO2, B2O3, Na2O, К2О, CaO, BaO, MnO, ZnO, PbO, Al2O3, Sb2O3 (см. заявку ФРГ 2516023 от 17.05.1978).

Однако указанный материал не может решить весь спектр вопросов, связанных с защитой от радиации, т.к. для эффективной радиационной защиты имеет большое значение не только состав присадки, но и другие составляющие, с которыми смешивается присадка.

Наиболее близкими к предлагаемой радиационно-защитной пасте и способу ее изготовления являются паста и способ ее изготовления, описанные в патенте РФ N2105363 от 20.02.1998.

Паста включает молотые отходы оптического стекла, содержащего Na2O, Ca2O, Al2O3, PbO, SiO2 и вяжущее, в состав которого входит жидкое стекло.

Способ для изготовления пасты состоит в последовательной загрузке в мешалку компонентов пасты и их перемешивания.

Известная паста, несмотря на высокую прочность на сжатие и удар, низкую газопроницаемость, не удовлетворяет требованиям теплостойкости и гидролитической устойчивости, которые предъявляются к материалам контейнеров для хранения ОЯТ и РАО. Так, требуемые теплостойкость и гидролитическая устойчивость, определяемая степенью растворения в воде,%, для бетонов и гидролитических обмазок на основе пасты составляет соответственно 380oС и 1-2%. Известная паста имеет теплостойкость 120-130oC и степень растворения в воде 12%. Низкие показатели теплостойкости и гидролитической устойчивости пасты обусловлены высоким содержанием жидкого стекла, являющегося вяжущим.

Технический результат, на достижение которого направлены предлагаемые решения, заключается в разработке пасты, предназначенной для изготовления средств долговременного хранения радиоактивных веществ, а также для их ремонта и технологии изготовления пасты.

Указанная задача решается за счет того, что в радиационно-защитной пасте, содержащей наполнитель в виде порошка стекла, в состав вяжущего, содержащего жидкое стекло, дополнительно введена фосфорная кислота, массовая доля которой равна менее 42%, при этом массовая доля жидкого стекла менее 10%, а порошок имеет следующее соотношение компонентов, мас/%: SiO2 - 0-65%; В2O3 - менее 21%; ZnO - менее 5%; PbO - менее 82%; Al2O3 - менее 20%; Na2O - 0-12%; K2O - 0-17%; СаO - 0-46%; MnO - 0-1,5%.

Фосфорная кислота может иметь концентрацию от 20 - 89%, а для получения порошка стекла может быть использован бой стекла на основе оксидов свинца и бора с добавками оксидов цинка и алюминия.

В способе изготовления радиационно-защитной пасты, заключающемся в приготовлении смеси порошка стекла и вяжущего, включающего жидкое стекло, порошок стекла и жидкое стекло смешивают до образования гомогенной смеси, полученную смесь подвергают сушке при 100 - 150oC в течение 30-120 мин или при комнатной температуре в течение нескольких суток, полученный после сушки продукт размалывают до размеров частиц 10 до 160 мкм и затем смешивают с фосфорной кислотой до получения пастообразной пластичной массы, при этом используют фосфорную кислоту 20 - 89% концентрации.

При сушке идет реакция химического связывания щелочной компоненты жидкого стекла с оксидами свинца и цинка с образованием плюмбатов и цинконатов натрия, благодаря чему исключается вспенивание компонентов при их смешивании и реализуется процесс затвердевания и образования цементов с фосфорной кислотой.

Рекомендованные для производства стеклокристаллических порошков и приготовления из них паст для изготовления контейнеров стекла N1, N2 имеют следующий химический состав:

Поликристаллическая система: N1 (ПСКС); SiO2 - 63,5%; K2O - 16,6%; Na2O - 2,0%; PbO - 12,7%; B2O3 - 1,5%; ZnO - 1,0%; Al2O3 - 0,5%; CaO - 2,0%; п.п. п. (потери при прокаливании) - 0,2%,

Поликристаллическая свинцово-борная система: N2 (ПСКСС); PbO - 79,95%; ZnO - 3,9%; B2O3 - 15,76%; п.п.п. - 0,37%.

Из ПСКС и ПСКСС приготовлены стеклокристаллические порошки с фракциями: ПСКС - 10-100 мкм, ПСКСС - 10-120 мкм.

Основные физико-механические свойства отвержденных материалов приведены в таблице 1.

Проведенные испытания плиток и кольцевых вставок, изготовленных из разработанных паст в сравнении с элементами из других материалов, показали результаты, приведенные в таблице 2.

Толщина защиты плиток холодного отверждения ( = 1,9-3,1 г/см3) и кольцевой вставки с поликристаллической свинцовоборатной системой ( = 6,1 г/см3).

Указанные элементы для проведения испытаний были получены в соответствии со следующей технологией:

1. Приготовление стеклоцементного порошка:

Порошок стекла - 100 г.

Жидкое стекло - 10 г (Модуль жидкого стекла равен 3).

Смешивание компонентов до получения гомогенной смеси в течение 10 мин.

Далее смесь подвергается сушке при 120oC в течение 1 часа для удаления влаги (или при комнатной температуре в течение нескольких суток).

Продукт сушки размалывается в шаровой мельнице до размеров частиц от 50 до 150 мкм.

2. Затворение стеклоцементного порошка.

Стеклоцементный порошок - 100 г.

Фосфорная кислота (89%, разбавленная 1:1, = 1,53 г/см3) - 36-38 г.

Фосфорная кислота при смешивании со стеклоцементным порошком вступает с ним во взаимодействие.

При смешивании, до получения тестообразной пластичной массы, наблюдается небольшой разогрев (30-40oC).

Смешивание компонентов до получения гомогенной смеси в течение 3 минут. Далее пастообразная масса заливается в форму для получения образцов. Время твердения образцов при комнатной температуре составляет 24-48 часов.

Полученные образцы извлекаются из формы и подвергаются сушке при 100-120oC в течение 2-3 часов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Радиационно-защитная паста, содержащая наполнитель в виде порошка стекла и вяжущее, в состав которого входит жидкое стекло, отличающаяся тем, что вяжущее дополнительно содержит фосфорную кислоту, массовая доля которой менее 42%, при этом массовая доля жидкого стекла менее 10%, а порошок имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: SiO2 - 0 - 65%; B2O3 - менее 21%; ZnO - менее 5%; PbO - менее 82%; Al2O3 - менее 20%; Na2O - 0 - 12%; K2O - 0 - 17%; CaO - 0 - 46%; MnO - 0 - 1,5%.

2. Паста по п.1, отличающаяся тем, что использована фосфорная кислота 20 - 89%-ной концентрации.

3. Паста по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что для получения порошка стекла использован бой стекла на основе оксидов свинца и бора с добавками оксидов цинка и алюминия.

4. Способ изготовления радиационно-защитной пасты, заключающийся в приготовлении смеси порошка стекла и вяжущего, включающего жидкое стекло, отличающийся тем, что смешивают порошок стекла и жидкое стекло до образования гомогенной смеси, полученную смесь подвергают сушке при 100 - 150oС в течение 30 - 120 мин или при комнатной температуре в течение нескольких суток, полученный после сушки продукт размалывают до размеров частиц 10 - 160 мкм и затем смешивают с фосфорной кислотой до получения пастообразной пластической массы.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют фосфорную кислоту 20 - 89%-ной концентрации.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru