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核环境下的高能、高剂量的γ射线辐射会对核环境作业的敏感元器件产生损伤,导致电子元器件部分失效或损毁。需要对电子元器件进行有效防护,而屏蔽封装材料可以快速、有效提高电子元器件的耐辐射能力。因此本文对于屏蔽封装材料开展了以下工作: (1)构建蒙特卡罗辐射屏蔽模型,对辐射屏蔽填料进行筛选。结果表明在五种填料中,钨的线性衰减系数和半衰减厚度值均最小,且钨的弱吸收区明显低于铅和钽。对基体材料进行筛选,发现在三种基体材料中,氧化铝的质量衰减系数最大,因此确定了钨/氧化铝复合屏蔽封装材料的屏蔽解决方案。 (2)采用机械共混法制备了不同钨含量的钨/氧化铝复合屏蔽材料,并对钨含量对复合材料显微结构、热学性能、电学性能和辐射防护性能的影响进行研究。研究表明:钨含量为70wt%时,复合材料的屏蔽性能最佳。与常用的环氧树脂和氧化铝陶瓷封装材料相比,γ射线能量为1.25MeV时,钨/氧化铝复合屏蔽材料(W=70wt%,1cm)的屏蔽率分别提高了3.79倍和1.13倍,半衰减厚度值则减小了7.04cm和2.06cm。 (3)通过溶胶-凝胶法制备得到了钨@二氧化硅复合屏蔽微球。研究表明:正硅酸四乙酯(TEOS)的最佳水解时间为3h,NH3·H2O的最佳用量为4.0ml。减少前期TEOS的用量,复合屏蔽微球的形貌比较规则,钨颗粒表面均包覆有均匀的二氧化硅壳层。