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石墨異型件加工的機械性質(zhì)
2020-12-31

石墨異型件加工除充做減速材料之外，還可用來支持核燃料堆芯，又可作為形成冷卻劑通路的結(jié)構(gòu)材料。除特殊情況之外，石墨異型件加工堆芯不可能更換新的，所以為了延續(xù)反應(yīng)堆的壽命，就要求堆芯部具有機械完善性。

模量在室溫下零到10-200M/A1劑量的輻照時，會出現(xiàn)比未輻照時的模費急劇增加1~2倍，然后稍有下降。當輻照劑量超過600MWd/At（兆瓦·天/檢噸）。至少可以達到未受輻照時的2倍值（見圖）。當輻照溫度上升時，楊氏模量的變化減少，在30℃時，以4×10”/%n'的劑量輻照，比未輻照時的模數(shù)僅大0.4倍、剛性您量的委化也和場正模量相同，增加的化華號石溫精料制造時的最高處理溫度有關(guān)(見圖)。

中子輻照對石墨異型件加工機械強度的影響如圖所示。從圖中可見，抗壓強度的變化比率和彈性模量的情況是一樣的，彈性破壞時的變形量，經(jīng)過輻照幾乎沒有變化。抗彎強度在輻照劑量為100MWd/At的點上，出現(xiàn)一個尖峰。在此點上的強度值可達初期強度的3.6倍。如果繼續(xù)輻照，強度便開始下降，其飽和值大約為初期強度的2倍。石墨經(jīng)過輻照后，在晶體中發(fā)生變形，結(jié)果使硬度增大、變脆，從而造成機械加工困難。用硬質(zhì)合金鉆頭穿孔法，根據(jù)穿孔深度所測得的加工性的大小，其結(jié)果示于圖3-53。經(jīng)過大約150MWd/At的輻照，加工性降低到1/10，這時的加工性與經(jīng)1400℃以下熱處理但未經(jīng)輻照的炭制品相同。可是，經(jīng)過1400℃的熱處理的炭，并不會成為無定形炭，這說明，單是輻照，還不能認為是石墨異型件加工的逆過程。

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