УДК 620.197

РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ  

КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Кузнецов Ю. В., Гульбин В. Н., Колпаков Н. С., Поливкин В. В.
ОАО «Инженерно-маркетинговый центр «Концерна «Вега»

Абстракт.

Разработаны и исследованы радиационно-защитные композиты на основе алюминиевых сплавов АМг6 и В95 и полимерные композиты на основе СВМПЭ, с использованием порошковых поглотителей нейтронного (В₄С или BN) и гамма (W) излучений. Полученные композиты обладают хорошими механическими свойствами и повышенными радиационно-защитными характеристиками. Алюминий-матричные композиты обладают высокими теплопроводными свойствами. Калориметрия опытных образцов полимерных композитов показала, что их упрочнение возникает из-за переориентации и вытягивания цепочек полимера под воздействием знакопеременных нагрузок при отжиге. Перспективными областями применения разработанных радиационно-защитных композитов являются авиакосмическая и атомная отрасли промышленности, а также медицинская техника, использующая ионизирующие излучения.

Введение.

Радиация является одним из самых опасных явлений в космическом пространстве, обусловленным существованием заряженных частиц различной природы, и она создает проблемы для «живучести» космических аппаратов (КА). 

Электронная компонентная база в современной радиоэлектронной аппаратуре (РЭА) космического назначения представляет собой полупроводниковые структуры высокой степени интеграции, зазоры между токопроводящими элементами которых достигают микроскопических и даже нано размеров. Заряженные высокоэнергичные частицы, попадая в такие структуры, нарушают электрофизические свойства локальных элементов, вызывая обратимые либо необратимые нарушения в работе электронных компонентов, в результате чего бортовые функциональные электронные системы начинают «сбоить» или даже выходить из строя. По этой причине при освоении космоса и использовании ракетной и авиационной техники обострилась проблема, связанная с защитой электронного оборудования от ионизирующих излучений искусственного и природного происхождения. 

В соответствии с современными требованиями РЭА космического назначения должна устойчиво и надежно функционировать в течение 15 лет в условиях воздействия ионизирующих излучений (ИИ) космического пространства. Для защиты от ионизирующих  излучений, увеличения надежности и срока службы радиоэлектронной аппаратуры в космических и авиационных аппаратах, повышения эксплуатационной безопасности установок, использующих ионизирующие излучения, могут быть использованы облегченные радиационно-защитные материалы на алюминиевой или полимерной основе.

Основная трудность решения этой задачи заключается в том, что пока не известны все стороны физических процессов, происходящих внутри современных электронных компонентов. И это тот случай, когда новые технологии при взаимодействии с природными явлениями создают новые проблемы. Для повышения сбоеустойчивости используют ядерно-физические методы отбора микросхем с использованием ускорителей, применяют программные методы защиты, а также увеличивают надежность за счет резервирования электроники. Но, в целом, предпринимаемые меры не «закрывают» эту серьезную проблему.

Использование композиционных материалов на алюминиевой или полимерной основе с различными наполнителями, эффективно поглощающими ионизирующие излучения, в качестве экранов для радиационной защиты РЭА соответствует современным тенденциям конструирования бортовой аппаратуры в космическом приборостроении и является актуальным направлением работ.

Постановка задачи.

Конструкционные металлические материалы, обладая высокими механическими свойствами, при эксплуатации в режиме воздействия повышенных уровней ИИ подвержены значительному разбуханию, в том числе за счет структурных изменений. Эти структурные изменения могут быть предотвращены путем использования металлов, мало склонных к разбуханию, а также модифицированием их различными наноразмерными наполнителями. В данной работе предусматривалось получение новых радиационно-защитных композиционных материалов (РКМ) на основе радиационно-стойких алюминиевых сплавов и полимерных материалов, наполненных радиационно-поглощающими порошковыми и наноразмерными материалами. Получение механических смесей наполнителей с металлической основой осуществляли методами механохимического синтеза. Рациональная структура композитной алюминий-матричной смеси позволила обеспечить надежную адгезию частиц в металлической матрице и минимизировать весовые характеристики изделий.

Полимерные материалы, используемые  в композитах аэрокосмического назначения, должны обладать повышенной пластичностью, тепловой и удельной конструкционной прочностью, коррозионной стойкостью, а также уменьшенной массой по сравнению с традиционно применяемыми металлическими материалами. Данные свойства должны обеспечить эксплуатацию материала в таких часто встречаемых условиях, как вакуум, агрессивные среды, градиент температуры. Однако, полимеры при эксплуатации в режиме повышенного радиационного облучения подвержены значительной деструкции. Эти структурные изменения могут быть предотвращены путем армирования полимера наноразмерными радиационно-поглощающими наполнителями. Многообразие полимерных и упрочняющих материалов позволяет направленно регулировать прочность, жесткость, уровень рабочих температур, радиационно-защитные и другие свойства путем оптимизации состава, изменения соотношения компонентов и микроструктуры композита

Применение наноразмерных материалов в РКМ с металлической или полимерной матрицами обусловлено низкой адгезией матричных материалов и керамических радиационно-поглощающих частиц, а также наночастиц тяжёлых металлов, которые использовались в качестве гамма-поглощающих наполнителей. В работе [1], показано, что использование материалов на основе ультрадисперсных порошков может обеспечить лучшие защитные характеристики от рентгеновского излучения и от тепловых нейтронов. Кроме того, в результате исследований [2] установлено, что использование наноразмерных частиц радиационно-поглощающих материалов (BN, B₄C, Pb и W) приводит к увеличению коэффициента поглощения нейтронов в 1,5 раза и коэффициента рассеяния гамма- излучения на 30-40 %. Этот эффект был использован для получения облегченных наноструктурированных РКМ.

Исходя из требований, предъявляемых к РЭА космического назначения, предлагается использовать РКМ с металлической или полимерной матрицами для изготовления базовых несущих конструкций (БНК), которые могут широко применяться для конструкционной и индивидуальной защиты от ионизирующих излучений размещенных в БНК электронных схем и модулей, увеличения надежности и срока службы радиоэлектронного оборудования в космической бортовой аппаратуре, в том числе работающей в негерметизированном отсеке, повышения эксплуатационной безопасности установок, использующих ионизирующие излучения (например, транспортно-энергетических модулей на основе ЯЭУ). 

Для практической реализации ведущихся разработок радиационно-защитных композитов запланировано их применение при  производстве очередного поколения средств комплексирования бортовых приборов КА на основе базовой несущей конструкции БНК-2010 (рисунок 1а) для отказоустойчивой вычислительной системы «ФЕНИКС», отличительной чертой которой является длительный срок активного существования (15-17 лет).  Предлагается рамки (рисунок 1б), которые изготавливали из алюминиевых сплавов, изготавливать из радиационно-защитного композиционного материала, наполненного поглотителями ионизирующих излучений. Замена материалов в традиционных БНК 1-2 рода на радиационно-защитные в РЭА космического назначения с ЭКБ радиационно-стойкого исполнения позволит повысить срок эксплуатации РЭА до 15 лет, сократить затраты на их производство, обеспечить снижение материалоемкости и повышение производительности труда и эффективное импортозамещение электронных схем и модулей.

 
Рисунок 1- Базовая несущая конструкция (а) и рамка (б) БНК-2010.

Далее приведены результаты экспериментальных исследований на образцах.

Экспериментальная  часть.

Алюминий матричные радиационно-защитные композиты. Объемно наполненные образцы из алюминий матричных композитов (АМК) изготавливали из алюминиевых сплавов АМг6 (рисунок  2а) и В95. В качестве нейтроно-защитного материала использовали высокодисперсные порошки карбида бора (рисунок 2б) или нитрида бора. Для поглощения гамма и рентгеновского излучений композит наполняли нановольфрамом (рисунок 2в). При этом борсодержащие материалы получали методом механохимического синтеза, а B₄C измельчали до высокодисперсного состояния с размером частиц от 0,1 до 1 мкм, что подтверждается SEM-фотографией (рисунок 2а).

 
Рисунок 2- SEM-фотография (а) исходных порошков: (а) АМг6 (x2000), 
(б) наноразмерного вольфрама W_n (x10000) и (в) карбида бора B₄C (x3000). 

Нановольфрам W_n получали методом отжига вольфрамовой кислоты с дальнейшим помолом и восстановлением в водороде [3]. В таблице 1 приведены химический состав и физико-механические свойства исходных материалов, а в таблице 2 приведены физико-механические свойства вольфрамового нанопорошка.

 

Таблица 1. Химический состав и механические свойства исходных порошковых материалов.

Порошки алюминиевых сплавов перемешивали с 99,95% чистым высокодисперсным B₄C и W_n и после горячей экструзии получили объемные образцы из АМК различных составов (рисунок 3) в виде полосы толщиной 10 мм, шириной 50 мм и длиной до 1 м. При этом наиболее качественными были получены образцы 2 составов: AМг6+BN_n+m+W_n и В95+B₄С_n+m+W_n [4]. 

На микроструктуре (рисунок 4) композиционного материала после механохимического синтеза и горячей экструзии наблюдается достаточно равномерное распределение высокодисперсных частиц B₄C и W_n в матрице алюминиевого сплава. Частицы карбида бора имеют размер 0,1÷20 мкм, что свидетельствует о протекании одновременно с перемешиванием процесса измельчения. По сравнению с традиционными методами перемешивания, механохимический синтез позволяет равномерно распределить твердые частицы B₄C в матрице алюминиевого сплава. Шлиф образца показывает отсутствие в композите таких дефектов, как пористость и трещины, которые могли бы сформироваться в процессе получения композита, из-за разницы коэффициентов термического расширения алюминиевой матрицы и керамического наполнителя. 

Рисунок 3 - Фотография лабораторных образцов алюминий матричных композитов:

1 – В95+BN_n+m+W_n;  2 – AMг6+ B₄С_n+m+W_n;  3 – AМг6+BN_n+m+W_n и  4 – В95+B₄С_n+m+W_n.

Рисунок 4 - SEM-фотография структуры композита В95+B₄С_n+m+W_n (х1000). 

Анализ дифрактограмм до и после экструзии показал, что в процессе экструзии не происходит заметной взаимной диффузии W и Al, а анализ тонкой структуры образцов показал увеличение количества микродефектов в процессе экструзии, при одновременном увеличении размеров областей свободных от дефектов.

Результаты исследования АМК, проведенного на динамическом механическом анализаторе, показали (рисунок 5), что при нагреве плоских образцов из В95+B₄С_n+m+W_n и AМг6+BN_n+m+W_n до температуры 350 ^оС происходит снижение модуля упругости на (10÷30)% по сравнению с начальным значением, а при охлаждении до комнатной температуры модуль упругости в образце В95+B₄С_n+m+W_n увеличивается на 15 %, а в образце AМг6+BN_n+m+W_n возрастает на 40÷45 %. Повышение модуля упругости во 2-ом образце почти в 1,5 раза свидетельствует о том, что при нагреве, возможно, протекает твердофазная реакция.

Рисунок 5 - ДМА графики изменения модуля упругости при нагреве и охлаждении образцов: а) В95+B₄С_n+m+W_n, б) AМг6+BN_n+m+W_n.

Измерения твердости АМК, приведенные на рисунке 6, показали, что композиты на основе сплава В95 показывают высокие твердость и модуль упругости. Повышение твердости материала объясняется введением в него высокотвердых частиц карбида бора.

Рисунок 6 - Значения твердости на образцах для алюминий-матричных композитов.

На рисунке 7 представлена кривая деформации образца АМК при испытании на сжатие. Предел прочности на сжатие составил 550 МПа и модуль упругости - 9,5 ГПа. Деформация при сжатии составила 12 %, но образец разрушался хрупко, без образования зоны вязкого излома.

 

Рисунок 7 - Кривая деформации образца из композита В95+B₄С_n+m+W_n при испытании на сжатие.

Дилатационная кривая зависимости удлинения композита В95+B₄С_n+m+W_n от температуры нагрева (рисунок 8) свидетельствует о том, что значение коэффициента термического расширения (КЛР) остается практически постоянным вплоть до температуры 500 ºС и равным α=20,7•10^-6 К^-1. Неизменность КЛР в интервале температур 85÷500 ºС подтверждает факт о том, что никаких фазовых превращений, которые обычно сопровождаются изменением структуры материала, а, соответственно, и КЛР, не происходит.

Рисунок 8 - Дилатационная кривая образца композиционного материала В95+B₄С_n+m+W_n в диапазоне температур 85÷500 ºС.

Одним из важных требований к разработанным АМК является сохранение высокой теплопроводности, поскольку при эксплуатации композитов в БНК необходим хороший теплоотвод. Поэтому из исследуемых АМК вырезали дисковые образцы и проводили измерения теплопроводности при комнатной температуре. Как видно на кривой (рисунок 9а), характеризующей теплопроводность АМК в зависимости от содержания в нем B₄С, теплопроводность образца сильно падает с увеличением объемной доли B₄C и хорошо совпадает с теоретической кривой. Уменьшение теплопроводности, очевидно, является следствием увеличения объемной доли B₄С, теплопроводность которого гораздо ниже теплопроводности Al. Отклонение от теоретической кривой в случае содержания карбида бора выше 40 % можно объяснить увеличением количества пустот в композите, которые и занижают теплопроводность, т.к. сами обладают плохой теплопроводностью. 

 
Рисунок 9 - Кривые зависимости теплопроводности АМК состава В95+B₄С_n+m+W_n 
(а) от содержания карбида бора и (б) от температуры нагрева.

Теплопроводность АМК (рисунок 9б) увеличивается с повышением температуры нагрева и это происходит, вероятно, потому, что данная температура нагрева выше температуры Дебая алюминия, и основной вклад в теплопроводность вносит электронная составляющая. Однако, на ход кривой влияет и составляющая теплопроводности B₄С, в котором основной вклад в теплопроводность дает фононная составляющая и W_n, температура Дебая которого равна 310 K и теплопроводность в котором идет за счет свободных электронов.

Образцы из АМК подвергали радиационным испытаниям путем гамма и нейтронного облучения в РНЦ «Курчатовский институт». По результатам радиационных испытаний можно сделать вывод, что с введением B₄С_n+m или BN_n+m в алюминиевую матрицу композитов (В95+BN_n+m+W_n, АМг6+BN_n+m+W_n, В95+B₄С_n+m+W_n, АМг6+B₄С_n+m+W_n) происходит увеличение коэффициента поглощения нейтронного излучения в 2÷3 раза до 2,15÷3,0 (при  J_нейтр.= (3,1÷4,0)х10¹² 1/стер•к),  а с введением нанопорошкового вольфрама выявлено увеличение коэффициента ослабления гамма излучения в среднем на 15÷20 % до 1,40 (при Eγ=1,33 мэВ).

Полученные экспериментальные данные, в соответствии с таблицей 4, позволяют сделать вывод, что использование композиционного материала с нанокристаллическим и наноразмерным наполнителями для защиты от гамма- и нейтронного излучений значительно повышает эффективность защиты по сравнению с микроструктурным аналогом.

Таблица 4 - Радиационно-защитные характеристики образцов из алюминий-матричных композитов.

Полимер-матричные радиационно-защитные композиты. 

Для получения полимер-матричных радиационно-защитных композитов (ПМК) использовали сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) со средней молекулярной массой 4×10⁶ г/моль и размером гранул 60 мкм (рисунок 10); наноразмерный вольфрам (рисунок 2б) со средним размером частиц 60-80 нм; промышленный карбид бора (рисунок 2в) со средним размером гранул 100 мкм. 

 
Рисунок 10 - SEM-фотография исходного порошка СВМПЭ (х1000).

При изготовлении ПМК исходный B₄C предварительно измельчали в механоактиваторе планетарного типа до высокодисперсного состояния с размером частиц от 0,1 до 1 мкм. Смешивание компонентов ПМК производили в агатовых барабанах планетарной шаровой мельницы с агатовыми мелящими телами в режиме помол-охлаждение. В результате были получены ПМК различных составов:

1) 8%В₄С+6%W_n+СВМПЭ;

2) 8%В₄С+8%W_n+СВМПЭ;

3) 8%В₄С+10%W_n+СВМПЭ;

4) 12%В₄С+18%W_n+ СВМПЭ       [5]. 

Объемные образцы из вышеуказанных составов ПМК спрессовывали на термопрессе. Для сравнительных испытаний изготовили образцы из чистого СВМПЭ. При прессовании использовали специальные прессформы, позволяющие изготавливать образцы необходимой формы для испытаний на радиационно-защитные и механические свойства. С целью испытаний на радиационно-защитные свойства спрессовывали дисковые образцы диаметром 50 мм и толщиной 1,2 и 3,0 мм (рисунок 11а). Радиационные испытания образцов проводили методом измерения коэффициентов ослабления потока моноэнергетического гамма-излучения 57Co с энергией 122 КэВ. 

Для механических испытаний спрессовывали  разрывные образцы каждого состава ПМК в соответствии с ГОСТ 11262-80 «ПЛАСТМАССЫ. Метод испытания на растяжение» (рисунок 11б). В таблице 5 приведены механические свойства исследованных композиционных материалов, на рисунок 13 приведена диаграмма деформации ПМК состава 12%В₄С+18%W_n+СВМПЭ.

Рисунок 11- Фотографии дисковых (а) и разрывных (б) образцов из ПМК:
1 – из исходного СВМПЭ, 2 – из наполненного В₄С и W_n.

Экспериментальные данные (рисунок 12 и таблица 5) свидетельствуют о том, что при увеличении количества радиационно-поглощающего наполнителя в композите наблюдаются увеличение модуля Юнга, предела прочности и предела текучести, однако относительное удлинение довольно сильно падает, при этом оставаясь достаточно высоким. 

Рисунок 12 - Диаграмма деформации при растяжении образца ПМК состава 12%В₄С+18%W_n+СВМПЭ.

Из кривых деформации (рисунок 12) и табличных данных (таблица 5) также видно, что при одноосном растяжении необлученных образцов механические свойства имеют довольно высокие значения: модуль упругости около 1,6÷1,7 ГПа, предел текучести более 20 МПа, предел прочности около 30 МПа и относительное удлинение образцов составило более 100 %. Образцы разрушались с образованием шейки. Механические испытания облученных образцов показали, что образцы разрушаются, еформируясь однородно без образования шейки. Удлинение, которое претерпевает образец при разрыве, незначительно и равно порядка 1÷2 %, что свидетельствует о хрупком механизме разрушения. Однако при этом образцы показывают неплохие предел текучести равный 18÷19 МПа, предел прочности 27÷27.5 МПа, но относительно невысокий модуль упругости, равный около 400 МПа. 

Таблица 5 - Механические свойства исследованных ПМК различного состава.

 

Рисунок 13 - Кривая ДМА-анализа образца ПМК состава 12%В₄С+18%W_n+ СВМПЭ.

Образцы ПМК испытывали на ДМА-анализаторе в режиме трехточечного изгиба с нагревом до 120 ºС и скоростью нагрева 5 ºС/мин. Нагрузка при изгибе составляла 1Н, частоты колебаний образца – 1,3 и 10 Гц. На кривой ДМА-анализа образца ПМК 12%В₄С+18%W_n+СВМПЭ (рисунок 13) видно изменение модуля упругости на изгиб в зависимости от температуры нагрева. При этом модуль упругости на изгиб уменьшается с увеличением температуры нагрева с 8 ГПа при комнатной температуре до 3 ГПа при температуре 120 ºС. При охлаждении образца модуль упругости не восстанавливает свои прежние значения, а становится выше примерно на 10 % при достижении комнатной температуры. При повторном нагреве такого изменения уже нет и образец повторяет значения модуля упругости на изгиб, достигнутые в ходе первого нагревания.

Калориметрия образцов ПМК состава 12%В₄С+18%W_n+СВМПЭ (рисунок 14) показала, что в данном композите никаких превращений не происходит на всем интервале температур, вплоть до температуры плавления. Это позволяет исключить какую-либо реакцию между компонентами ПМК. Предполагается, что такое упрочнение композита возникает из-за переориентации и вытягивания цепочек полимера под действием знакопеременных нагрузок при отжиге.

Рисунок 14 - Кривые ДСК-калориметрии  образца ПМК состава 12%В₄С+18%W_n+СВМПЭ.

Для изучения структурных изменений в образцах из ПМК, необлученные и облученные образцы СВМПЭ+18%W+12%B₄C подвергали испытаниям на ИК-Фурье спектрометре. Результаты проведенных испытаний необлученных образцов приведены на рисунке 15а. На спектре видно, что имеются связи С-С и С-Н, характерные для СВМПЭ (пики 2913,2; 2848,2; 1460,7). Пик 1077,5 (широкий) возможно относится к связи В-О. К каким  связям относятся остальные пики пока неизвестно. Результаты проведенных испытаний облученных образцов приведены на рисунке 15б. На спектре видно, что имеются связи С-С и С-Н, характерные для СВМПЭ (пики 2913,2; 2848,2; 1460,7). 

  

Рисунок 15 - Результаты спектрального анализа необлученных (а) и облученных (б) образцов, проведенного на ИК-Фурье спектрометре.

С целью исследования радиационно-защитных свойств ПМК композитов осуществлены радиационные испытания лабораторных образцов, имитирующие гамма облучение. Испытания образцов проведено путём измерения коэффициентов ослабления потока моноэнергетического гамма-излучения изотопа 57Co с энергией 122 КэВ. Результаты измерений представлены в таблице 6.

Применение радиационно-защитных композитов.

Применение полимерной или алюминиевой матрицы с низкоплотными наполнителями позволит получать облегченные на 5-20 % радиационно-стойкие композиционные материалы, которые перспективны для производства радиационно-стойких базовых несущих конструкций и изготовления изделий радиационной защиты радиоэлектронного оборудования в аэрокосмических аппаратах, в том числе работающих в негерметизированном отсеке, в частности в БНК-2010 для увеличения надежности и срока службы этого оборудования до 15 лет, для повышения эксплуатационной безопасности установок, использующих ионизирующие и электромагнитные излучения. Алюминий матричный композит может быть использован более широко, не только для защиты электроники в аэрокосмических условиях, но и для защиты персонала МКС от космических излучений и обслуживающего персонала на АЭС. Модифицирование радиационно-защитных композитов радио- и радиационно-поглощающими компонентами значительно расширяет области его применения, например, в радио- и радиационно-защитных материалах для различных ядерных ускорителей и ТОКАМАКов, термоядерных электростанций, для аппаратуры нового поколения медицинской техники на основе линейных СВЧ-ускорителей электронов с местной биологической защитой.

Заключение.

1. Разработаны и исследованы алюминий-матричные радиационно-защитные композиты четырех составов: В95+В₄С_n+m+W_n, В95+ВN_n+m+W_n, АМг6+В₄С_n+m+W_n и АМг6+ВN_n+m+W_n, которые обладают нижеследующими свойствами: а) предел прочности на разрыв 350÷500 МПа, предел текучести при сжатии 300÷430 мПа; б) коэффициент ослабления нейтронного излучения 2,15÷3,0 (при  J_нейтр. = (3,1÷4,0)х10¹² 1/стер•к); в) коэффициент рассеяния гамма-излучения 1,10÷1,40 (при Eγ=1,33 мэВ); г) обладают высокими теплопроводными свойствами. 

2. Разработаны и всесторонне исследованы полимерные радиационно-защитные композиты нескольких составов: а) 8%В₄С+6%W_n+СВМПЭ; б) 8%В₄С+8%W_n+СВМПЭ; в) 8%В₄С+10%W_n+СВМПЭ; г) 12%В₄С+18%W_n+СВМПЭ. ДМА-анализом установлено, что при увеличении количества модификаторов в ПМК, наблюдаются увеличение модуля Юнга, предела прочности и предела текучести, однако, относительное удлинение падает, при этом оставаясь достаточно высоким. Калориметрия опытных образцов ПМК показала, что их упрочнение возникает из-за переориентации и вытягивания цепочек полимера под воздействием знакопеременных нагрузок при отжиге. Измерения коэффициентов ослабления потока моноэнергетического гамма-излучения изотопа 57Co с энергией Eγ=122 кэВ показали увеличение коэффициента ослабления γ излучения до величины 1,21÷1,33.

3 Перспективными областями применения разработанных радиационно-защитных композитов являются авиакосмическая и атомная отрасли промышленности, а также медицинская техника, использующая ионизирующие излучения.

Список литературы.

1. Артемьев В.А. Об ослаблении рентгеновского излучения ультрадисперсными средами // ГНИИ Технологии материалов. Письма в ЖТФ, 1997, том 23, №6.

2. Гульбин В.Н.,  Петрунин В.Ф.  Исследование радиационно-защитных нанокомпозитов // Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем. Материалы VIII Всероссийской конференции. М. :Белгород, 2008.

3. Евстратов Е.В., Алымов М.И., Трегубова И.Б., Поварова К.Б., Анкудинов А.Б. Разработка физико-химических основ синтеза нанопорошков на основе вольфрама с регулируемыми свойствами. // Металлы. 2006. №3.

4. В.Н. Гульбин, В.А. Михеев, Н.С. Колпаков, В.В. Чердынцев. Разработка и исследование радио- и радиационно-защитных материалов // Журнал Ядерная физика и инжиниринг. Том 4, №6, февраль 2013.

5. В.Н. Гульбин, Н.С. Колпаков. Облегченные радиационно-защитные композиты // Наукоемкие технологии, №3, 2014, т.15.

Radiation protection of the radio-electronic equipment of space appointment.

Y.V. Kuznetsov, V.N. Gulbin, N.S. Kolpakov, V.V. Polivkin
OJSC «ЕМС of «Vega» Concern»

Abstract.

Developed and investigated radiation-protective composites based on aluminum alloys AMg6 and B95 and polymeric composites based on UHWPE using powder neutron absorber (B4C or BN) and gamma (W) radiation. The resulting composites have good mechanical properties and enhanced radiation-protective properties.  Aluminum matrix composites have high thermal conductivity properties. Calorimetric prototypes polymeric composites showed that their hardening occurs because of a reorientation and stretching of the polymer chains exposed to alternating loads during annealing. Promising areas of application of the developed radiation-protective composites are aerospace and nuclear industries, as well as medical equipment using ionizing radiation.
Keywords: radiation protection of electronic equipment, aluminum matrix composites, polymeric composites, nanotungsten, boron carbide, boron nitride.

Авторы.

1. Кузнецов Юрий Васильевич, доктор военных наук. Генеральный директор ОАО «Инженерно-маркетинговый центр Концерна «Вега» (ОАО «ИМЦ Концерна «Вега»). Адрес: 125190, г. Москва, ул. Балтийская, 14, тел. +7(495)787-43-81, доб. 202, e mail:  kuznetsov@imc-vega.ru. 
Kuznetsov Yuri Vasilyevich, D.Sc.Mil, General manager of Open Joint-stock Company «Engineering and Marketing Centre of «Vega» Corporation (OJSC «EMC «Vega» Corp.),. The address: 125190, Moscow, 14 Baltiyskaya street, phone: +7(495)787-43-81, add 202, e-mail:  kuznetsov@imc-vega.ru.

2. Гульбин Виктор Николаевич, кандидат технических наук, член Нанотехнологического общества России. Организация: ОАО «Инженерно-маркетинговый центр Концерна «Вега» (ОАО «ИМЦ Концерна «Вега»), начальник отдела радиозащитных материалов. Адрес: 125190, г. Москва, ул. Балтийская, 14, тел. +7(495)787-43-81, доб. 420, e mail: vngulbin@mail.ru.
Gulbin Victor Nikolaevich, Ph.D. Head of Radioprotection materials Department, Open Joint-stock Company «Engineering and Marketing Centre of «Vega» Corporation (OJSC «EMC «Vega» Corp.). Member of Russian Nanotechnology society. The address: 125190, Moscow, 14 Baltiyskaya street, phone: +7 (495) 787-43-81 add. 420, e-mail: vngulbin@mail.ru.

3. Колпаков Николай Сергеевич, кандидат технических наук. Организация: ОАО  «Инженерно-маркетинговый центр Концерна «Вега» (ОАО «ИМЦ Концерна «Вега»), заместитель  генерального директора по науке, Адрес: 125190, г. Москва, ул. Балтийская, 14, тел. +7(495)787-43-81, доб. 204, e-mail: kolpakov@imc-vega.ru.
Kolpakov Nikolay Sergeevich, Ph.D., Deputy Director General for Research of Open Joint-stock Company «Engineering and Marketing Centre of «Vega» Corporation (OJSC «EMC «Vega» Corp.). The address: 125190, Moscow, 14 Baltiyskaya street, phone: +7 (495) 787-43-81 add. 204, e-mail: kolpakov@imc-vega.ru.

4. Поливкин Виктор Васильевич. Организация: ОАО «Инженерно-маркетинговый центр Концерна «Вега» (ОАО «ИМЦ Концерна «Вега»), ведущий инженер-технолог отдела радиозащитных материалов. Адрес: 125190, г. Москва, ул. Балтийская, 14, тел. +7(495)787-43-81, доб. 423, e-mail: polivkin@imc-vega.ru.
Polivkin Victor Vasilyevich. Leading Engineer of Radioprotection materials Department, Open Joint-stock Company «Engineering and Marketing Centre of «Vega» Corporation (OJSC «EMC «Vega» Corp.). The address: 125190, Moscow, 14 Baltiyskaya street, phone: +7 (495) 787-43-81 add. 423, e-mail: polivkin@imc-vega.ru.

Опубл. в «Успехи современной радиоэлектроники», №5, 2015 г., изд-во «Радиотехника»