辐射技术可以用来对各种材料进行改性。这带来了其特性的某些变化,其中许多可用于各种商业应用。
材料改性
利用各种辐射源可进行材料改性,例如高强度放射性同位素源、各种能量的电子加速器以及由它们衍生的X射线。辐射也用于材料的接合和局部改性。
该技术的主要商业应用是聚合物链的交联,例如用于制造电线和电缆绝缘材料、汽车轮胎或医疗用品(如手套)的天然胶乳。这种室温方法能够交联成品,达到优异的材料性能,并有助于消除有毒的化学残留物。
其他全球商业应用包括热收缩管、食品包装和自调节加热器。交联水溶性聚合物(也称为水凝胶)已实现商业化,用于伤口敷料,特别是用于烧伤和糖尿病溃疡。水凝胶的新兴应用包括用于保健和农业应用的超吸收剂、废水净化和酶固定化。
聚合物通过辐射的受控降解(也称为断链)被用于改善天然和合成聚合物的性质以及相容性和加工参数。该技术的最大商业应用是通过在空气中的辐照使聚四氟乙烯(PTFE)降解,从而形成分子量更低的微粉,这种微粉与其它材料的相容性提高,可用作油墨和涂料的添加剂。
当需要不同体积和表面特性的材料时,使用辐射接枝。商业产品包括电池隔板、具有增强染色性的接枝纤维、重金属离子的吸附和浓缩、去除有毒离子并进行净化和过滤、具有生物相容性和无污染表面的产品,以及用于细胞层培养工程的细胞培养表面。
辐射技术的另一个用途是“表面图案化”,通过诱导交联、断链或接枝,只有表面或材料的某些部分被改性。这些工艺的商业应用包括应用于计算机芯片的微电子电路的X射线、电子束和离子束光刻。