石墨作為反應(yīng)堆材料的優(yōu)缺點？
作者：http://www.www.acharkaoui.com
發(fā)布時間：2023-09-11 15:44:30
(1)石墨具有較高的散射截面和極低的熱中子吸收截面，較高的散射截面用以慢化中子，低的吸收截面避免中子被吸收，使得核反應(yīng)堆可以運用少數(shù)燃料抵達臨界或正常工作。
(2)石墨是耐高溫資料，它的三相點，15MPa時為4024℃，因而不能選用熔化、鑄造、鑄造等熱加工方法制造而只能選用相似粉末冶金的方法。它不像金屬那樣強度隨溫度而下降，而是略有添加，在2000℃以下運用，不會出現(xiàn)問題。
(3)石墨有出色的導(dǎo)熱功用，在堆內(nèi)可以有效地下降溫度梯度，不致產(chǎn)生太大的熱應(yīng)力。
(4)石墨化學(xué)性質(zhì)十分安穩(wěn)。除了高溫下的氧化、水蒸氣外，可以耐酸、堿、鹽的腐蝕，因而可以用作熔鹽核反應(yīng)堆和鈾鉍核反應(yīng)堆的堆芯構(gòu)件。
(5)石墨抗輻照功用極好，能長期在堆內(nèi)執(zhí)役30——40年。
(6)石墨可加工性好，可以加工成各種形狀的構(gòu)件。
(7)石墨資料豐富，價格便宜，簡略制成純度高、強度大、不同密度要求的各種核石墨，但石墨也有缺點，它是各向異性晶體結(jié)構(gòu)，成層狀分布，原子密布于a、b晶面，同層原子最近距離為0.141nm，相互為共價結(jié)合，具有較強的結(jié)合力；而層距離為0.335nm，層間結(jié)合力為范德瓦爾力，結(jié)合力較弱。這種各向異性在石墨的物理、強度、輻照等行為中都會劇烈地表現(xiàn)出來。