石墨制品加工輻射線照射后的晶體結(jié)構(gòu)變-偉名石墨
石墨制品加工輻射線照射后的晶體結(jié)構(gòu)變化
石墨制品加工晶體受中子輻照后,會造成晶格紊亂,發(fā)生轉(zhuǎn)化成無定形炭的逆態(tài)舉動。同時(shí)會出現(xiàn)C.增大和。.收縮的現(xiàn)象。但a.的變化比C.小得多。在室溫附近C.因輻照而產(chǎn)生的變化示于圖3-37。需照列量NWJAL(每檢定噸軸兆瓦天)等于1.3×10”中子/厘米’(E>0.18百萬電子伏》的中子密度。中子/厘米’亦可用vt來表示。
積累能量
此外,X-射線(002)衍射線的峰點(diǎn)隨著輻照劑量的增加,向小角方向移動,衍射線強(qiáng)度減弱;劑量達(dá)到1500MWa/At時(shí),衍射峰就已完全模糊不清了,即向無定形炭方向移動(見圖)。輻照溫度越高,C.的變化亦越小。這在石墨的輻照損傷上是最重要的一面(見圖)。
核石墨輻射后的尺寸變化
石墨制品加工受到輻照,其晶體結(jié)構(gòu)和微晶尺寸都要發(fā)生變化,從而推測出石墨的尺寸也必然有變化,但兩者之間只有定性關(guān)系,制品尺寸變化的比例同微晶自身的變化相比要小得多。這是因?yàn)?a href="http://www.lonty.cn" target="_self">石墨制品加工是多孔的,微晶尺寸的變化被微孔所緩和,所以石墨的視密度越高,其輻照時(shí)的尺寸變化也就越大(見圖3-40)。此外,尺寸變化也受微晶尺寸及定向程度的很大影響,一般來講,在垂直于擠壓軸方向上,膨脹較大,在平行方向上,變化很少,反而有收縮傾向(見圖3-41)。而且一般來講,石墨化溫度越高的石墨,其膨脹比例越大。圖3-42展示了以德克薩斯焦為原料的模壓制品受石墨化溫度的影響情況。而且輻照產(chǎn)生的尺寸變化還與輻照前的線膨脹系數(shù)有關(guān),越是線膨脹系數(shù)大的制品,其尺寸變化也越大。圖所展示的是各種堆用石墨的尺寸變化與輻照前的25~425℃平均線膨脹系數(shù)的關(guān)系。
當(dāng)輻照溫度上升到室溫以上時(shí),一般的傾向是:在垂直于擠壓軸方向上的熱膨脹減少,當(dāng)輻照溫度到300℃以上時(shí),則出現(xiàn)收縮。CSF石墨制品加工達(dá)到300℃附近之前,在垂直方向上的尺寸變化示于圖3-44,300℃以上的變化情況示于圖3-45。在400~500℃之間出現(xiàn)最大收縮,當(dāng)溫度由此上升到800℃時(shí),收縮度減少,而溫度上升到800℃以上時(shí),收縮又開始增加。此外,根據(jù)觀察可知,隨著輻照劑量的增加,從某一極限值起,制品又轉(zhuǎn)向膨脹在平行方
向上試料的尺寸變化,隨著輻照溫度、輻照劑量的變化,則只能出現(xiàn)收縮,而且在800℃以上時(shí),尺寸變化最小。輻照溫度對線膨脹系數(shù)的影響,對于普通的堆用石墨來說,則不會有成為問題的顯著變化。
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