(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210909674.8 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 复旦大学 地址 200433 上海市杨 浦区邯郸路2 20号 申请人 上海仪器仪表自控系统检验测试 所 有限公司 　 上海核工程研究设计院有限公司 (72)发明人 龚嶷　杨振国　刘晓强　耿彬彬　 郭爱华　李骁俊　李荣博　徐剑峰　 蔡一丰　石秀强　徐雪莲　孟凡江　 (74)专利代理 机构 成都宏田知识产权代理事务 所(普通合伙) 51337 专利代理师 钟隆辉 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 113/26(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可 靠性的评估方法 (57)摘要 本发明提供了一种核电耐高温硅树脂基中 子屏蔽材料可靠性的评估 方法， 通过获取目标中 子屏蔽材料第一样品， 将一部分进行辐 照老化处 理得到第二样品， 将另一部分采用不同的预设温 度进行热老化处理得到第三样品， 将部分第二样 品进行辐照热耦合老化处理得到第四样品， 分别 将部分第三和第四样品进行事故工况浸泡处理， 得到第五样品和第六样品， 再分别将通过热老 化、 辐照热耦合老化和事故工况浸泡处理后的样 品进行物理微观结构和化学成分表征检测， 并将 第一至第六样品的检测数据进行对比分析， 得到 在上述处理条件 下的变化规律， 以此评估中子屏 蔽材料在 核电厂设计工况下的服役可靠性。 本发 明提高了中子屏蔽材料服役可靠性检测和评估 的准确性、 有效性。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 115206468 A 2022.10.18 CN 115206468 A 1.一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材 料可靠性的评估方法， 其特 征在于， 包括： 步骤一、 获取若干份相同预设重量和相同预设形状的目标中子屏蔽材 料第一样品； 步骤二、 将部分所述第一样品采用预定累积剂量的放射性γ射线进行辐照老化处理， 得到第二样品； 步骤三、 将另一部分所述第一样品平均划分为若干份， 并将所述若干份第一样品分别 采用不同的预设温度和相同的预设老化时长进行热老化处理， 得到第三样品， 所述热老化 的温度位于预设温度范围， 且每 个样品进行 热老化的温度之间依次间隔相同温度差； 步骤四、 将部分所述第二样品进行辐照热耦合老化处理， 得到第四样品； 所述辐照热耦 合老化处 理包括将所述第二样品采用步骤三所述热老化处 理的方法和条件进行处 理； 步骤五、 分别将部分所述第三样品和部分所述第 四样品进行事故工况浸泡处理， 所述 事故工况浸泡处理包括将所述第三样品和所述第四样品浸没放置于预制溶液中进行煮沸 处理， 并在煮沸处理结束后取出且放置于室温条件和干燥环境中冷却预设时间， 分别得到 第五样品和第六样品； 所述预制溶液包括若干种不同预定pH值的溶液， 所述预制溶液采用 磷酸三钠和硼酸配制， 所述溶液 的硼元素含量达到预设比例， 所述煮沸处理过程达到预设 煮沸时长， 所述煮沸处 理过程采用冷凝回流的方式； 步骤六、 将未经过处理部分的第 一至第六样品分别进行外观观测、 质量检测、 氢元素和 硼元素的含量测定和拉伸测试， 分别得到所述第一至第六样品的如下检测数据： 预设物理 变化量、 质量、 氢 元素含量、 硼元 素含量、 断裂伸长率和抗拉强度。 步骤七、 将所述检测数据进行统计对比分析， 将所述检测数据进行统计对比分析， 得到 所述检测数据分别在进行辐照老化处理、 热老化处理、 辐照热耦合老化处理和事故工况浸 泡处理条件下的变化规律， 根据所述变化规律评估所述中子屏蔽材料分别在所述条件下的 服役可靠性。 2.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 所述中子屏蔽材料采用碳化硼/硅树脂基复合材料， 所述相同预设形状采用预定 尺寸的哑铃形状。 3.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 将部分所述第一样品采用预定累积剂量的放射性γ射线进行辐照老化处理包 括： 在室温条件下采用60Co源γ射线辐照装置对所述第一样品进行辐照时长 为3000h和辐照 剂量率为1×104Gy/h的照射。 4.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 所述热老化处理方式包括： 在200～300℃的预设温度范围内， 间隔20℃的温度差 设置6个试验温度对所述第一样品进行总热老化处 理时长为5 000h的热老化处 理。 5.如权利要求4所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 在200～300℃的预设温度范围内， 间隔20℃的温度差 设置6个试验温度对所述第 一样品进 行总热老化处理时长为5000h的热老化处理包括： 将 部分所述第一样品分别进 行9 个处理周期的热老化处理， 得到9种不同的第三样品； 所述9个处理周期的热老化时长分别 为： 200h、 400h、 600h、 800h、 1000h、 2000h、 3000h、 4000h和5000h， 每一种所述第三样品 的个 数为至少5个。 6.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115206468 A 2特征在于， 在步骤六之前还 包括如下步骤： 在室温条件下采用60Co源γ射线辐照装置分别对所述第一至六样品进行不同辐照时长 和辐照剂量率为1 ×104Gy/h的照射； 对所述第一至第六样品照射的辐照时长依次为500h、 1000h、 1500h、 2000h、 2500h和3000h。 7.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 所述预制溶液包括采用磷酸三钠和硼酸配制出pH值分别为4、 8、 12的三种溶液， 每种溶液的硼元 素含量至少240 0ppm， 所述预设煮沸时长为3 0天。 8.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 所述预设物理变化量包括： 所述中子屏蔽材料表面 龟裂、 鼓包、 剥落、 粉化程度的 数据。 9.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 将所述第一至第六样品分别进行氢元素和硼元素 的含量测定包括： 将所述第一 至第六样品采用有机元素分析仪测定氢元素含量， 并采用电感耦合等离子发射光谱仪测定 硼元素含量。 10.如权利要求1所述的一种核电耐高温硅树脂基中子屏蔽材料可靠性的评估方法， 其 特征在于， 还 包括如下步骤： 步骤八、 将所述第一至第六样品分别采用光学显微镜、 扫描电子显微镜、 红外光谱仪进 行物理微观结构和化学成分表征检测， 得到所述第一至第六样品的相关物理性质数据和化 学性质数据， 根据所述物理性质数据和所述化学性质数据评估所述中子屏蔽材料分别 在所 述条件下的服役 可靠性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115206468 A 3