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[問(wèn)題求助] 輻照交聯(lián)話題
P:2009-05-08 15:27:21
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輻射加工是一門利用電離輻射作用使材料或其組份的物理性能發(fā)生有用變化的技術(shù)。這種輻射具有相當(dāng)高的能量，足以引發(fā)原子或分子電離。這種作用使化學(xué)鍵斷裂生成自由基。自由基具有很高的活性，是輻射誘發(fā)的許多所需變化的根源。 有好幾種因素促使輻射在工業(yè)上應(yīng)用的范圍擴(kuò)展和輻射裝置激增。其中有：已經(jīng)具備功率大而單位輻射成本低的電子加速器；有很強(qiáng)的輻射源可資利用；
過(guò)程
在各種塑料、彈性體或其他大分子中，可以同時(shí)或有競(jìng)爭(zhēng)地發(fā)生交聯(lián)和降解這兩種作用。發(fā)生交聯(lián)時(shí)，分子結(jié)合在一起，降低了其通常的移動(dòng)性，即不會(huì)失去形狀，不再具有真熔點(diǎn)。降解過(guò)程發(fā)生時(shí)則分子鏈斷裂。兩種過(guò)程都引起材料發(fā)生重大變化；二者之中常有一過(guò)程占主導(dǎo)地位（但也可能并非如此）。根據(jù)二過(guò)程的相對(duì)動(dòng)力學(xué)，材料可以是“交聯(lián)性”的，也可以是“降解性”的，依總體上占優(yōu)勢(shì)的那個(gè)過(guò)程而定。此外，如常見(jiàn)于芳烴（苯環(huán)）含量高的材料那樣，我們還稱之為“有耐力”材料。交聯(lián)或降解可以由幾種作用所引起。通常采用電離輻射輻照或化學(xué)方法�；瘜W(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是只需要少量的物質(zhì)。輻照的優(yōu)點(diǎn)是快速而經(jīng)濟(jì).
輻射源
工業(yè)用電離輻射一般有兩類，即來(lái)自鉆-60一類放射性物質(zhì)的y射線和來(lái)自電子加速器的高能電子束。
γ射線穿透力強(qiáng)，可以處理很厚的物體，但通常加工速率慢。
電子加速器 電子束的穿透力低得多，但電子發(fā)生機(jī)可以具備很大的功率，高達(dá)數(shù)百千瓦，因此產(chǎn)品的產(chǎn)量可以等于或超過(guò)涉及應(yīng)用輻射裝置的其他工業(yè)操作的產(chǎn)量。
目前工業(yè)電子發(fā)生機(jī)已具有更高電子伏（達(dá)5百萬(wàn)伏）的產(chǎn)品，因此穿透性極限的條件有所松動(dòng)。但是，小型低壓系統(tǒng)（200—500kV）也有產(chǎn)品，占地面積小至819 cm2，卻能發(fā)生數(shù)十千瓦的電子功率�，F(xiàn)有設(shè)備的多功用性，使得工業(yè)輻射加工的應(yīng)用由電子加速器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，因?yàn)殡娮蛹铀倨鹘?jīng)濟(jì)、有效、生產(chǎn)速率高、經(jīng)加工的產(chǎn)品質(zhì)量高。
輻射加工參數(shù)
電子加速器產(chǎn)生的輻射用加速器電子伏數(shù)（決定穿透能力的參數(shù)）和電子束電流或每秒所釋發(fā)的電子數(shù)來(lái)表征。如果電子伏數(shù)大到足以穿透產(chǎn)品，則在具備實(shí)現(xiàn)所需過(guò)程所需能量的情況下，電子束電流決定產(chǎn)量或加工速率。電子束所存儲(chǔ)的能量稱為劑量，通常表示為兆拉德（Mrad）或千戈瑞（kGy）。1兆拉德是一百萬(wàn)拉德；回拉德劑量表示每克產(chǎn)品吸收10-5J的能量。
10千戈瑞相當(dāng)于 1兆拉德。
加速器輸出額定量表示為千瓦（電子伏X電流）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，1kw電子功率理論上能夠釋放1兆拉德劑量給362。87kg（產(chǎn)品）幾。實(shí)際加工速率可由理論加工速率乘以實(shí)際過(guò)程的效率來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
在總體經(jīng)濟(jì)效果角逐中，輻射加工方法可能能夠單以單位成本低取得成功。此處的關(guān)鍵是所需生產(chǎn)能力必須大到足以利用輻射系統(tǒng)的全部能力。更新型的強(qiáng)有力的電子束系統(tǒng)由此可以以很低的單位加工成本作為其特色。雖然就投資費(fèi)用而言可能其它系統(tǒng)要優(yōu)勝得多，但就單位加工成本而言，由于輻射系統(tǒng)的加工速率遠(yuǎn)比其他系統(tǒng)為大，輻射系統(tǒng)便占有優(yōu)勢(shì)。
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