ПОРОШКОВЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ СВИНЦА Советский патент 1994 года по МПК G21F1/08 

Изобретение относится к рентгенотехнике и касается материалов с повышенными свойствами к поглощению рентгеновских лучей. Может использоваться в отраслях промышленности, использующих рентгеновские и другие установки подобного типа для изготовления коллиматоров и других защитных устройств достаточно сложной формы.

Цель изобретения - обеспечение высоких защитных свойств при сохранении технологичности в процессе механической обработки.

Изготовление порошкового композиционного материала на основе свинца проводят по двум вариантам технологического процесса.

Вариант I. Приготавливают смесь из исходных порошков чистых металлов, детали прессуют в пресс-форме с давлением 4 Т/см² и спекают в инертной среде при температуре 280+10^оС в течение 3 ч. После спекания детали калибруют с давлением 6 Т/см². Для получения особо точных размеров их дополнительно подвергают окончательной механической обработке.

Вариант II. Спрессованные с давлением 4 Т/см² детали вторично прессуют при этом же давлении в нагретой до 250+25^оС пресс-форме. Полученные детали калибруют с давлением 6 Т/см² и, если необходимо, механически обрабатывают.

Характеристики порошкового композиционного материала различного химического состава, изготовленного по двум вариантам технологического процесса, представлены в таблице.

В таблице для сравнения даны также свойства чистых металлов, таких как Pb, W, Ta, и свойства композиционных материалов, полученных в одном случае экспериментально с 1% связующего, в другом случае - расчетным путем с 6% связующего.

Защитные свойства материалов оценивались по массовому μ/ρ, см²/Г, и, главным образом, линейному μ, см, коэффициентам ослабления рентгеновских лучей (где ρ - плотность материала в Г/см³).

Линейный коэффициент определялся умножением μ/ρ композиции на плотность композиционного материала.

Твердость разработанных материалов измерялась на поверхности деталей по методу Виккерса в соответствии с ГОСТ 2999-75, при нагрузке 5 кг и времени 15 с.

По данным таблицы, наивысшими поглощающими свойствами обладает композиционный материал N 9. Его массовый коэффициент ослабления μ/ρ = 6,30 см²/Г, а линейный μ = 72 см^-1 (мягкое рентгеновское излучение при напряжении на трубке 144 кВ, и длине волны 0,130 ). Этот материал обрабатывается удовлетворительно, т. е. точится, фрезеруется, сверлится с образованием стружки и при этом не деформируется.

Разработанный порошковый композиционный материал на основе свинца, обладая удовлетворительными для механической обработки свойствами, по поглощающим характеристикам менее чем на 3% уступает чистому свинцу. Этот материал может быть применен в рентгеновской аппаратуре, где используются детали с заданной точной геометрией и с одновременно высокой способностью поглощения рентгеновских лучей, например, в качестве коллиматоров. (56) Патент ФРГ N 2619613, кл. G 21 F 1/00, 1976.

Патент Великобритании N 1462518, кл. G 21 F 1/00, 1977.

ПОРОШКОВЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ СВИНЦА, отличающийся тем, что, с целью обеспечения высоких защитных свойств при сохранении технологичности в процессе механической обработки, он дополнительно содержит вольфрам и олово при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Вольфрам 1 - 15
Олово 1 - 15
Свинец Остальное