石墨異型件加工的機(jī)械性質(zhì)

石墨異型件加工除充做減速材料之外，還可用來(lái)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(jī)械完善性。

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

中子輻照對(duì)石墨異型件加工機(jī)械強(qiáng)度的影響如圖所示。從圖中可見(jiàn)，抗壓強(qiáng)度的變化比率和彈性模量的情況是一樣的，彈性破壞時(shí)的變形量，經(jīng)過(guò)輻照幾乎沒(méi)有變化。抗彎強(qiáng)度在輻照劑量為100MWd/At的點(diǎn)上，出現(xiàn)一個(gè)尖峰。在此點(diǎn)上的強(qiáng)度值可達(dá)初期強(qiáng)度的3.6倍。如果繼續(xù)輻照，強(qiáng)度便開(kāi)始下降，其飽和值大約為初期強(qiáng)度的2倍。石墨經(jīng)過(guò)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(jī)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(cè)得的加工性的大小，其結(jié)果示于圖3-53。經(jīng)過(guò)大約150MWd/At的輻照，加工性降低到1/10，這時(shí)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(guò)1400℃的熱處理的炭，并不會(huì)成為無(wú)定形炭，這說(shuō)明，單是輻照，還不能認(rèn)為是石墨異型件加工的逆過(guò)程。