防辐射用镉板因其优异的中子吸收能力,广泛应用于核反应堆控制棒、放射性实验室屏蔽层及医用同位素生产设施。然而,其加工与使用过程中面临显著技术挑战,尤以材料毒性、机械性能差及易氧化问题较为突出。
首先,镉属脆性金属,常温下延展性极低,难以进行常规冲压、折弯或切削加工。强行加工易导致开裂或边缘崩缺。因此,通常需在惰性气氛或控温环境下采用慢速精密加工,并配合专用刀具以减少热积累。此外,镉蒸气具有高毒性,加工过程必须在密闭负压车间进行,并配备高效通风与废气处理系统,确保操作人员安全。
其次,镉在空气中极易氧化,形成疏松的CdO膜层。该氧化层不仅降低材料屏蔽效能,还可能剥落造成二次污染。为抑制氧化,工业上普遍采用表面防护措施:一是化学钝化处理,如铬酸盐转化膜,可形成致密保护层;二是真空镀膜或喷涂透明有机涂层(如氟碳树脂),隔绝氧气与湿气;三是将成品镉板封装于氮气或干燥惰性气体环境中储存与运输。
值得注意的是,部分应用要求镉板与其他金属(如不锈钢、铝)复合使用,此时还需解决界面热膨胀系数差异带来的应力问题。通过优化复合工艺(如爆炸焊接或扩散bonding)并辅以边缘密封,可提升整体结构可靠性。

综上,防辐射用镉板的可靠应用依赖于精细化的加工控制与多重氧化防护策略,在保障辐射安全的同时,兼顾操作安全与长期服役稳定性。