Tấm bảo vệ bức xạ vonfram được sản xuất như thế nào?

Việc sản xuất tấm bảo vệ bức xạ vonfram chủ yếu dựa vào quy trình luyện kim bột (phương pháp trưởng thành nhất và được sử dụng rộng rãi). Các bước chi tiết như sau:

 Quy trình chính thống: Luyện kim bột

Quá trình này phù hợp để sản xuất hàng loạt tấm bảo vệ bức xạ vonfram phẳng, kích thước lớn hoặc hình dạng tiêu chuẩn, với ưu điểm là chất lượng ổn định và chi phí thấp.

Chuẩn bị và trộn bột

Lựa chọn nguyên liệu thô: Sử dụng bột vonfram có độ tinh khiết cao (độ tinh khiết ≥99,9%) làm nguyên liệu chính và thêm bột nguyên tố hợp kim (niken, sắt hoặc đồng) theo tỷ lệ 3%–15%. Niken và sắt đóng vai trò là chất kết dính để cải thiện tính chất cơ học và khả năng gia công của tấm; đối với các kịch bản che chắn bức xạ neutron, bột boron có thể được thêm vào để tăng cường khả năng hấp thụ neutron.

Trộn đều: Cho bột đã trộn vào máy trộn hiệu suất cao và thêm một lượng nhỏ chất kết dính hữu cơ (ví dụ parafin) để cải thiện hiệu suất liên kết của các hạt bột. Trộn trong 2–4 giờ trong điều kiện chân không hoặc bảo vệ bằng khí trơ để đảm bảo phân bố đồng đều từng thành phần.

khuôn

Ép đẳng tĩnh nguội (CIP): Đây là bước đúc lõi cho các tấm lớn. Cho bột đã trộn vào khuôn dẻo (ví dụ khuôn cao su) rồi cho vào máy ép đẳng tĩnh lạnh. Tác dụng áp suất cao (100–300 MPa) đồng đều theo mọi hướng để tạo thành tấm trống có kích thước và mật độ ban đầu theo yêu cầu (mật độ tương đối ≥60%).

Ép khuôn: Đối với các tấm nhỏ hoặc mỏng, hãy sử dụng khuôn kim loại cứng để đúc nén trực tiếp, hiệu quả hơn nhưng phù hợp với các hình dạng đơn giản.

Thiêu kết

Đặt phôi đã ép vào lò thiêu kết khí quyển hydro (hydro được sử dụng để ngăn chặn quá trình oxy hóa bột vonfram). Tăng nhiệt độ lên 1400–1600°C với tốc độ gia nhiệt được kiểm soát và giữ ấm trong 2–6 giờ.

Trong quá trình thiêu kết, chất kết dính bay hơi và các hạt bột trải qua quá trình khuếch tán và liên kết nguyên tử, thực hiện quá trình cô đặc. Mật độ tương đối của phôi cuối cùng có thể đạt 95%–99%, đáp ứng yêu cầu về hiệu suất che chắn bức xạ.

Gia công chính xác

Sử dụng máy cắt, máy mài và máy khoan CNC để xử lý phôi thiêu kết. Điều quan trọng là kiểm soát dung sai độ dày (± 0,1 mm) và độ phẳng của tấm, đồng thời xử lý các lỗ, rãnh hoặc vát mép lắp đặt theo bản vẽ của khách hàng.

Đối với các tấm cần được lắp ráp thành thiết bị che chắn, việc gia công chính xác đảm bảo độ chính xác phù hợp của kết cấu kết nối.

Xử lý bề mặt

Xử lý chống ăn mòn: Tiến hành mạ điện (mạ niken, mạ kẽm) hoặc thụ động trên bề mặt tấm panel để nâng cao khả năng chống ăn mòn và chống oxy hóa trong môi trường ẩm ướt.

Đánh bóng bề mặt: Đối với các tấm được sử dụng trong các thiết bị y tế hoặc thiết bị chính xác, hãy đánh bóng bề mặt để giảm độ nhám bề mặt (Ra 0,8 μm) và cải thiện chất lượng bề ngoài.

Kiểm tra chất lượng

Các chỉ số hiệu suất của lõi thử nghiệm: mật độ (16,5–18,5 g/cm³), hiệu suất che chắn bức xạ (thử nghiệm tốc độ suy giảm tia X/tia γ), dung sai kích thước và độ bền cơ học.

Tiến hành phát hiện rò rỉ cho các ứng dụng công nghiệp hạt nhân để đảm bảo không có rủi ro rò rỉ bức xạ.