材料科学论文_PEEK和PI带电粒子辐照损伤与B

一、来稿必须是作者独立取得的原创性学术研究成果，来稿的文字复制比（相似度或重复率）必须低于用稿标准，引用部分文字的要在参考文献中注明；署名和作者单位无误，未曾以任何形式用任何文种在国内外公开发表过；未一稿多投。二、来稿除文中特别加以标注和致谢之外，不侵犯任何版权或损害第三方的任何其他权利。如果20天后未收到本刊的录用通知，可自行处理(双方另有约定的除外)。三、来稿经审阅通过，编辑部会将修改意见反馈给您，您应在收到通知7天内提交修改稿。作者享有引用和复制该文的权利及著作权法的其它权利。四、一般来说，4500字（电脑WORD统计，图表另计）以下的文章，不能说清问题，很难保证学术质量，本刊恕不受理。五、论文格式及要素：标题、作者、工作单位全称(院系处室)、摘要、关键词、正文、注释、参考文献(遵从国家标准：GB\T7714-2005，点击查看参考文献格式示例)、作者简介(100字内)、联系方式(通信地址、邮编、电话、电子信箱)。六、处理流程：（1）通过电子邮件将稿件发到我刊唯一投稿信箱（2）我刊初审周期为2－3个工作日，请在投稿3天后查看您的邮箱，收阅我们的审稿回复或用稿通知；若30天内没有收到我们的回复，稿件可自行处理。（3）按用稿通知上的要求办理相关手续后，稿件将进入出版程序。（4）杂志出刊后，我们会按照您提供的地址免费奉寄样刊。七、凡向文教资料杂志社投稿者均被视为接受如下声明：（1）稿件必须是作者本人独立完成的，属原创作品（包括翻译），杜绝抄袭行为，严禁学术腐败现象，严格学术不端检测，如发现系抄袭作品并由此引起的一切责任均由作者本人承担，本刊不承担任何民事连带责任。（2）本刊发表的所有文章，除另有说明外，只代表作者本人的观点，不代表本刊观点。由此引发的任何纠纷和争议本刊不受任何牵连。（3）本刊拥有自主编辑权，但仅限于不违背作者原意的技术性调整。如必须进行重大改动的，编辑部有义务告知作者，或由作者授权编辑修改，或提出意见由作者自己修改。（4）作品在《文教资料》发表后，作者同意其电子版同时发布在文教资料杂志社官方网上。（5）作者同意将其拥有的对其论文的汇编权、翻译权、印刷版和电子版的复制权、网络传播权、发行权等权利在世界范围内无限期转让给《文教资料》杂志社。本刊在与国内外文献数据库或检索系统进行交流合作时，不再征询作者意见，并且不再支付稿酬。九、特别欢迎用电子文档投稿，或邮寄编辑部,勿邮寄私人，以免延误稿件处理时间。

材料科学论文_PEEK和PI带电粒子辐照损伤与B_4C(2)

作者:

关键词:

摘要：

₄C/PEEK和B₄C/PI两种复合材料,并对电子、质子、中子及γ射线辐射防护效果进行了评价。研究结果表明,经120keV电子辐照后,PEEK材料的拉伸强度和断裂伸长率均发生一定程度的降低。PEEK内部晶体长周期为15.95 nm,随着拉伸应变的增加晶体的长周期增加,并在拉伸形变后期呈现长周期约为82 nm的晶体。低能电子促进了晶体片晶的转动和裂解。120keV电子辐照使得PEEK材料表面的粗糙度减小,熔融温度和结晶温度向低温移动,结晶度下降,C=O基团含量减小,但没有新的化学基团生成。170keV质子辐照作用下,PEEK表层晶体结构发生的明显变化是由于部分晶区由晶态向非晶态转化,呈现晶区退化效应。经25MeV氧离子辐照后材料表面出现碳化“黑点”,而25MeV硅离子辐照后表面有硅微粒形成。经25MeV氧和硅两种离子辐照后,自由基含量均明显增加。经氧离子辐照后,在冷却结晶峰中产生了次级结晶峰,而硅离子辐照后未出现次级结晶峰。经重离子辐照后,PEEK中均没有形成新的化学基团,仅呈现C=O基团含量下降,C-O基团含量增加。PI材料经1MeV电子、3MeV质子、10MeV质子以及25MeV碳离子辐照后均产生数量较多的自由基,且自由基会发生退火效应。经25MeV碳离子辐照后,自由基含量与原始态相比呈现数量级增高。经不同种类带电粒子辐照后,PI没有产生新的化学基团,但极性基团（C-N键和C=O键）含量减少,非极性基团（C-C键）含量增加。PI材料的介电常数经辐照后降低,且随着辐照注量和测试频率的增加而下降;介电损耗在低频范围内变化不明显,但在测试频率高于10⁴Hz后介电损耗随频率的增加而增加。PI材料的电绝缘性能经辐照后呈现下降趋势。上述结论说明PEEK和PI经带电粒子辐照后发生以电离辐射损伤为主的某种程度降解。利用Geant4模拟设计复合材料,将B₄C组元添加到PEEK和PI基体中,分别利用模压成型法和原位合成法制备出不同B₄C含量的B₄C/PEEK和B₄C/PI复合材料。B₄C组元与基体结合紧密,且分布均匀没有出现团聚现象。经制备后,两种复合材料中的自由基数量均有明显增多,添加B₄C组元时自由基峰位置向左移动和发生宽化。B₄C/PEEK的结晶度随着B₄C含量增加而下降。B₄C/PEEK弯曲强度随B₄C组元添加量增加而增加,而断裂伸长率减小。添加B₄C组元后,两种复合材料的热稳定性和介电常数增高。B₄C/PEEK复合材料的电子和质子防护性能模拟与试验结果相吻合,具有良好的质子辐射防护能力,且B₄C添加量越多辐射防护性能越好;随着B₄C添加量的增加,B₄C/PEEK和B₄C/PI复合材料的电子、中子和γ射线辐射防护性能增强;B₄C添加量为30wt%时,B₄C/PEEK复合材料的γ射线辐射防护性能大体上与金属铝相当。

文章关键词:

论文DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2021.000418

论文分类号:TB332