輻射技術可以用來對各種材料進行改性。這帶來了其特性的某些變化,其中許多可用于各種商業應用。
材料改性
利用各種輻射源可進行材料改性,例如高強度放射性同位素源、各種能量的電子加速器以及由它們衍生的X射線。輻射也用于材料的接合和局部改性。
該技術的主要商業應用是聚合物鏈的交聯,例如用于制造電線和電纜絕緣材料、汽車輪胎或醫療用品(如手套)的天然膠乳。這種室溫方法能夠交聯成品,達到優異的材料性能,并有助于消除有毒的化學殘留物。
其他全球商業應用包括熱收縮管、食品包裝和自調節加熱器。交聯水溶性聚合物(也稱為水凝膠)已實現商業化,用于傷口敷料,特別是用于燒傷和糖尿病潰瘍。水凝膠的新興應用包括用于保健和農業應用的超吸收劑、廢水凈化和酶固定化。
聚合物通過輻射的受控降解(也稱為斷鏈)被用于改善天然和合成聚合物的性質以及相容性和加工參數。該技術的最大商業應用是通過在空氣中的輻照使聚四氟乙烯(PTFE)降解,從而形成分子量更低的微粉,這種微粉與其它材料的相容性提高,可用作油墨和涂料的添加劑。
當需要不同體積和表面特性的材料時,使用輻射接枝。商業產品包括電池隔板、具有增強染色性的接枝纖維、重金屬離子的吸附和濃縮、去除有毒離子并進行凈化和過濾、具有生物相容性和無污染表面的產品,以及用于細胞層培養工程的細胞培養表面。
輻射技術的另一個用途是“表面圖案化”,通過誘導交聯、斷鏈或接枝,只有表面或材料的某些部分被改性。這些工藝的商業應用包括應用于計算機芯片的微電子電路的X射線、電子束和離子束光刻。