玻纖增強尼龍6材料如果遇到核輻射會現什么樣的情況?探討這一現象在醫學、核工業、航空航天等領域新材料的研究具有廣泛的實用價值。
為此,我國科研人員做了多個實驗。首先將類似江蘇海陽30%加玻纖增強尼龍6注塑制件放入劑量率為2.78×103GY/h-1置試條為8萬居里的60Co射線源室進行輻照。
這里,首先說明一下,1GY輻射劑量是個什么樣的強度。按照國際單位,1GY=1Sv,人如果急劇接受1 GY的核輻射,1小時后發生急烈的嘔吐,血小板大幅下降,腎功能下降;如果接受2.5 GY的輻射皮膚出現紅斑和脫毛,5 GY以上50%會死亡,達到8 GY會立即死亡。
玻纖增強尼龍6材料在劑量率為2.78×103GY/h-1輻射強度是很高的,下面,我們來看看玻纖增強尼龍6的力學性能會出現如何的變化。
由上圖可知,在真空環境下,玻纖增強尼龍6材料在0~0.15 GY輻射后,材料拉伸強度逐漸下降,而當劑量達到0.15 GY~0.5 GY,材料的拉伸強度反而快速度上升,當劑量達到1.0 GY時拉伸強度又出現下降,而當輻射劑量大于2.5 GY時,材料的強度略高于未輻射并趨于穩定。
輻射條件玻纖增強尼龍6材料拉伸性能的變化
而在大氣環境中,做同樣的實驗,變化趨勢是一致的,但結果要略低于真空環境下測得的數值。
而材料的沖擊強度,即它的韌性是一直呈現下降趨勢,但大于1.5 GY輻射量以后,就不再下降并趨于穩定。
輻射條件玻纖增強尼龍6材料沖擊性能的變化
這說明,玻纖增強尼龍6材料具有一定的抗輻射能力,在高劑量核輻射的照射下,材料拉伸強度先降后升最終趨于穩定,高于未受照射的數值,而它的韌性呈現持續下降,也就是材料不斷變脆,但當達到一定劑量后,就不再下降并趨勢于穩定。
為什么出現這種情況?科學家解釋:在劑量很小的情況下,輻射破壞玻璃纖維與尼龍6基體的界面結構,拉伸和沖擊性能都會下降,但隨著劑量的不斷上升,尼龍產生輻射交聯,拉伸強度反而出現顯著上升,當劑量大于2.5GY時,尼龍6基體交聯產生增加因素與晶區破壞產生的下降因素完全抵消,表現出材料拉伸和韌性都趨于穩定。
這一結果說明,玻纖增強尼龍6材料不經改性也能適應一定核輻射條件下的工作需要,如果加入防輻射改進劑,如硫酸鋇、錳鹽和次磷酸、硼酸錳、硅酸鋁及錳鹽-鈰鹽混合物等,可以大幅提高材料防輻射能力,就能適應核輻射、航空航天以及醫用透照環境下工作要求。
海陽玻纖增強尼龍6切片
所以說,玻纖增強尼龍6材料遇到大劑量的核輻射擊,材料強度會增強,韌性會下降,劑量不斷增加最終趨于穩定。
江蘇海陽化纖專注尼龍6產品的生產與研發近50年,尼龍6切片產能規模江蘇第一,全國第三,玻纖增強尼龍6規格品種可以訂制,可以合作研發,真誠歡迎社會各界朋友考察調研,笠臨指導。