Графит - горивни елементи на ядрени реактори

Страница 34 от 39

Изкуствен графит здраво укрепен в ядрената технология като добър забавящо с ниско напречно сечение на неутронно улавяне и като структурен материал за кутии и матрица на горивни пръти и сферични балистични покрития на частиците на горивото в реактори с висока температура на газа. Така, например, изработен от графит, някои части от горивни касети Beloyarsk на АЕЦ реактори; Графит се използва като материал за матрица в черупката и сферични горивните елементи и призматично тип реактори висока температура AVR, HTGR и други, които са необходими за графит с високи якостни характеристики.
Графит като единичен кристал има голям анизотропия в свойства, което се дължи на шестоъгълна слоеста структура.
Също анизотропни свойства, дължащи се на кристалната структура, има също анизотропия свойства дължи главно структура, образувана по време на производството. Това води до разлики в физични и механични свойства в посоките паралелни и перпендикулярни на оста на екструдиране или пресоване.
Реактор графит обикновено се получават чрез екструдиране или формоване на сместа на кокс с свързващо вещество (предимно смола), последвано от изпичане при температура от около 800 ° С в продължение на карбонизация лигамент. След това, за да се увеличи плътността или намали пропускливостта на импрегнирани със смола или други въглеродсъдържащи материали и накрая графитизиране се провежда при 2500-3000 ° С, което води до кристален графит. Понякога графит е допълнително импрегнирана със смола.
Така полученият графит - материалът не е хомогенна и поликристален тяло, което заедно с границите на зърното от графит (с анизотропия на кристална решетка) и подреждане грешки (туининг) има голям брой единичен дефект.
Най-високата степен на анизотропия в графитни материали, получени чрез екструдиране, докато натискате натиснете инструмент позволява да се получи изотропни материали.
С помощта на методи за обработка може да променя много свойства на графит да се произвеждат продукти с желаните характеристики; възможно да се произвеждат графит, почти нечувствителен към растеж радиация при ниски температури.
Основни характеристики на графит реактор са както следва: обща порьозност, делът на отворените пори, тяхното разпределение и размер. Естеството на порьозност зависи до голяма степен от изходните материали и метод за производство.
Подходящ избор на формата и размера на частиците е възможно да се променя общата порьозност и относителният дял на отворените пори.
Изкуствената графита има плътност промишлени класове 1,9-7-1,95-10 не над 3 кг / м3, който се използва за постигане на много трудоемък и отнемащи време операции на няколко импрегниране. Метод за производство на изкуствен графит с повишена плътност поради термомеханично налягане обработка при високи температури.
коефициент анизотропия обикновено оценява относителните коефициенти на термично разширение по и напречно на зърно в температурния интервал 20-100 ° С За прекристализира графит, съотношението може да бъде до 25, а за конвенционалната графит е не по-голямо от 3. Метод за получаване прекристализира графит позволява широко променя анизотропията на свойствата, което е важно в развитието на графитни изделия за горивни пръти и възли.
Топлинно разложени въглерод е поликристален въглеродни материали с различна степен на преференциално ориентация, получен чрез разлагане на газовата среда въглеводород при високи температури за нагретите повърхности на изделия. Получените слоеве имат висока якост, ниска пропускливост на газ и висока топлинна и електрическа проводимост (в посока).
В момента, за да получите напълно непромокаеми материали, е започнала работата за създаване на порьозни графит с гъстота близо до теоретичната и графит с затворена порьозност.
Графит висока якост се получава, ако твърдата фаза на свързващото вещество и пълнител са с еднаква сила. По този начин се произвежда фин висока якост графити базирани некалциниран коксови класове MPG-6 и ЕЕГ.

Таблица 8.22. Свойствата на въглеродни материали от различни вътрешни и външни марка при 20 ° С