防輻射用鎘板的加工工藝難點與表面氧化防護措施
更新時間：2026-01-16
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防輻射用鎘板因其優異的中子吸收能力，廣泛應用于核反應堆控制棒、放射性實驗室屏蔽層及醫用同位素生產設施。然而，其加工與使用過程中面臨顯著技術挑戰，尤以材料毒性、機械性能差及易氧化問題較為突出。
首先，鎘屬脆性金屬，常溫下延展性極低，難以進行常規沖壓、折彎或切削加工。強行加工易導致開裂或邊緣崩缺。因此，通常需在惰性氣氛或控溫環境下采用慢速精密加工，并配合專用刀具以減少熱積累。此外，鎘蒸氣具有高毒性，加工過程必須在密閉負壓車間進行，并配備高效通風與廢氣處理系統，確保操作人員安全。
其次，鎘在空氣中極易氧化，形成疏松的CdO膜層。該氧化層不僅降低材料屏蔽效能，還可能剝落造成二次污染。為抑制氧化，工業上普遍采用表面防護措施：一是化學鈍化處理，如鉻酸鹽轉化膜，可形成致密保護層；二是真空鍍膜或噴涂透明有機涂層(如氟碳樹脂)，隔絕氧氣與濕氣；三是將成品鎘板封裝于氮氣或干燥惰性氣體環境中儲存與運輸。
值得注意的是，部分應用要求鎘板與其他金屬(如不銹鋼、鋁)復合使用，此時還需解決界面熱膨脹系數差異帶來的應力問題。通過優化復合工藝(如爆炸焊接或擴散bonding)并輔以邊緣密封，可提升整體結構可靠性。
綜上，防輻射用鎘板的可靠應用依賴于精細化的加工控制與多重氧化防護策略，在保障輻射安全的同時，兼顧操作安全與長期服役穩定性。
