石墨模具核反應(yīng)堆用定制石墨模具
核反應(yīng)堆用定制石墨模具
要想保證反應(yīng)堆用定制石墨模具具有杰出的核特性,必須考慮具有這樣一些條件:(1)高純度;(2)高密度;(3)對(duì)放射線(xiàn)照射穩(wěn)定;(4)加工精度高;(5)導(dǎo)向性??;(6)熱導(dǎo)率高;(7)耐熱沖擊性大;(8)不發(fā)生有害的核分裂物質(zhì)等。核反應(yīng)堆用石墨的制造辦法,同一般人工定制石墨模具根本相同,但要滿(mǎn)足上面的各種條件,除通常的工序之外,別的還需添加高密度化和高純度化等工序。
現(xiàn)就堆用石墨制造上需求留意的地方,擇其重煅后石油焦點(diǎn),逐項(xiàng)別離簡(jiǎn)單加以敘說(shuō)。
質(zhì)料及其處理
人工石墨用的質(zhì)料是從炭化率高的有機(jī)化合物制得的易石墨化的焦炭。抱負(fù)石墨的體積密度是2.266,把各種炭素質(zhì)料加熱到3000℃后的密度。從表中數(shù)據(jù)可知,石油焦的密度僅次于天然石墨,石墨化性也是最好的。
此外,石油焦純度高,資源豐富,故為核反應(yīng)堆用定制石墨模具的最佳質(zhì)料。以不同產(chǎn)地的原油制備的各種石油焦,其成分也各不相同(見(jiàn)表3-4),最為重要的是石墨化性與破碎性?xún)烧哂泻艽蟛町?。由于有此性質(zhì)上的差異,所以用不同的石油焦制造的石墨制品,其性質(zhì)也會(huì)根本不同。生焦含有大量(7%15%)的蒸發(fā)分,因此在運(yùn)用前,首先在1000~1300℃下煅燒,排除大部分的蒸發(fā)分,使其充分縮短,以求抑制后道工序中的體積改變。煅后焦的純度非常重要,焦炭中雜質(zhì)含量因焦炭生產(chǎn)條件的不同而有差異(見(jiàn)表3-5)。
這些雜質(zhì)中,以的損害為反應(yīng)堆用石墨的生產(chǎn)工藝流程最大,而且在一般的石墨生產(chǎn)工藝條件下難以排除掉,所以應(yīng)盡量運(yùn)用硼含量少的質(zhì)料。煅燒后的焦炭,接著要進(jìn)行破壞,破壞后焦炭顆粒的形狀和以后制品塊的異向性有很大關(guān)系。為了避免異向性,要選用使顆粒形狀盡量呈圓形的破壞辦法,一般認(rèn)為采用氣磨式破壞機(jī)是比較抱負(fù)的。別的,有對(duì)質(zhì)料進(jìn)行球化處理,使質(zhì)料粉成球形(或近似球形)粒度配比能決議制品的密度,所以應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定能獲得最高密度的適當(dāng)配比。例如,以0.4~0.8mm的顆粒和2~300μm的粉末,以1:1的比例合作。還可以往焦炭粒粉中混入極細(xì)粉末狀炭黑,能制得1.8g/cm3左右的高密度定制石墨模具。粒度合作好的焦炭,再參加黏結(jié)劑進(jìn)行混捏。