根據(jù)添加組分的不同,鎢基合金主要分爲(wèi)鎢銅合金和鎢鎳鐵合金兩大類。由于輔助材料和生産加工工藝的不同,鎢鎳鐵合金的綜合性能會(huì)比鎢銅合金的性能更勝一籌,比如韌性和強(qiáng)度。然而,不論是哪一種合金,它們都可以用來(lái)製造高質(zhì)量的γ射綫屏蔽材料。
相比使用鉛合金製造的防輻射材料來(lái)說(shuō),鎢合金屏蔽材料擁有更好的射綫阻隔性能,且不會(huì)産生二次放射,幷對(duì)自然環(huán)境較爲(wèi)友好,所以更適合今後的使用,更有助于國(guó)家走可持續(xù)發(fā)展道路。
目前,鎢基合金多采用粉末冶金的方法製備,但粉末冶金的設(shè)備需要使用模具,且對(duì)粉末的純度與粒度要求更爲(wèi)苛刻。所以,有研究者采用以下兩種方法製備鎢銅和鎢鎳合金,幷對(duì)它們進(jìn)行表徵。
(1)製備鎢銅合金。采用自改裝的氫氣爐燒結(jié)含銅量分別爲(wèi)5%,10%,15%,20%的鎢銅合金,通過(guò)排水法測(cè)得鎢銅合金的密度,對(duì)各組分鎢銅合金的屏蔽性能與力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明,該合金密度在8.3g/cm3左右,屏蔽的半吸收厚度在11mm左右,拉伸強(qiáng)度在20~30MPa。
(2)通過(guò)氫氣爐與激光燒結(jié)結(jié)合的液相燒結(jié)方法製備含鎳量爲(wèi)10%的鎢鎳合金,采用自製的剪切設(shè)備測(cè)試試樣的剪切強(qiáng)度,洛氏硬度計(jì)測(cè)試試樣的硬度。結(jié)果表明,當(dāng)激光功率爲(wèi)1000W的時(shí),W90Ni10的鎢鎳合金的剪切強(qiáng)度爲(wèi)112MPa,洛氏硬度爲(wèi)45.98HRC,剪切斷口呈脆性斷裂。