В связи с низкой эффективностью свинцовых экранных материалов в энергетическом диапазоне 40~88 keV и их высокой биотоксичностью, а также проблемами ухудшения механических свойств эпоксидных экранных материалов из-за агломерации наполнителей, в этом исследовании предложена стратегия «оптимизация ядро-оболочка - химическая поверхностная связь». Было приготовлено модифицированное композитное защитное покрытие на основе гадолиния, висмута и эпоксидной смолы. Сначала наночастицы с ядро-оболочечной структурой Bi@Si/Gd@Si были синтезированы с использованием оксидов гадолиния и висмута в качестве ядер, затем поверхность наночастиц была модифицирована KH550 для обогащения аминогруппами, после чего они компонировались с эпоксидной смолой, ультразвуково диспергировались и термореактивировались, получая композитное защитное покрытие. Наполнители улучшали термостабильность и механические свойства покрытия, при 50% загрузке прочность сцепления достигала 25.80 МПа; эффективность защиты рентгеновских лучей от источника ¹²⁹I составляла 93.8%, теоретическая толщина для снижения интенсивности γ-лучей от источника ¹³⁷Cs наполовину – 3.63 см. Покрытие обладает высокой адгезией и отличной эффективностью защиты от рентгеновских и γ-лучей, может применяться методом распыления на поверхности металлического оборудования и имеет широкий спектр применения в атомной энергетике и космической защите.

эпоксидная смола; ядро-оболочка; радиационная защита; покрытие