Pb3B10O16[OH]4的制備及其性能研究.pdf

1、隨著核科學(xué)與航天技術(shù)的快速發(fā)展，人類會越來越頻繁活動于存在多種射線（包括α粒子、β粒子、γ-rays、中子等）的環(huán)境，嚴(yán)重威脅著人類及其后代的身體健康，需要采取有效措施進(jìn)行防護(hù)與控制。其中，最難防護(hù)的兩種輻射類型分別是γ射線和中子，且各自特點(diǎn)不同，非常具有代表性?？赏瑫r有效防護(hù)中子和γ射線的材料也能有效防護(hù)其他射線的功能，如陶瓷、水泥或含鉛硼組合板材等。然而，這類材料無法滿足對質(zhì)量、體積、強(qiáng)度及韌性有嚴(yán)格要求的應(yīng)用中，如航空航天、移動核

2、設(shè)施等。因此，制備一種對中子和γ射線能夠共同防護(hù)的材料具有重要實(shí)際意義。
　　本文通過簡單的溶劑熱法并采用XRD、SEM、TEM等手段進(jìn)行物相、結(jié)構(gòu)表征，成功地制備了沿著[210]方向擇優(yōu)生長并具有較好的熱力學(xué)穩(wěn)定性的Pb3B10O16[OH]4六方晶體。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，制備不同形貌的Pb3B10O16[OH]4晶體。不同劑量的H3BO3以及反應(yīng)溫度對產(chǎn)物形貌有較大的影響，然而反應(yīng)時間對形貌的影響不大。初步探究了不同形貌晶體的形

3、成機(jī)制，得到了反應(yīng)物濃度以及溫度控制晶體成核并影響晶體的生長，晶核一旦形成，通過 Ostwald熟化過程形成特殊形貌的晶體。利用PL測試晶體的光致發(fā)光，γ譜儀和熱分析儀分析復(fù)合材料的γ射線屏蔽性能以及熱穩(wěn)定性，并模擬了復(fù)合材料對熱中子的屏蔽能力。結(jié)果表明，不同尺寸、不同形貌的晶體在496nm處都有一個較強(qiáng)的藍(lán)綠光發(fā)光峰，說明晶體結(jié)構(gòu)是光致發(fā)光性能主要影響因素，晶體的表面缺陷較多的花狀結(jié)構(gòu)顯示最強(qiáng)的光致發(fā)光強(qiáng)度，晶須次之，海膽狀晶體強(qiáng)度最