石墨模具核反應堆用定制石墨模具

核反應堆用定制石墨模具
要想保證反應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）對放射線照射穩(wěn)定；（4）加工精度高；（5）導向性小；（6）熱導率高；（7）耐熱沖擊性大；（8）不發(fā)生有害的核分裂物質等。核反應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。
現就堆用石墨制造上需求留意的地方，擇其重煅后石油焦點，逐項別離簡單加以敘說。
質料及其處理
人工石墨用的質料是從炭化率高的有機化合物制得的易石墨化的焦炭。抱負石墨的體積密度是2.266，把各種炭素質料加熱到3000℃后的密度。從表中數據可知，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，故為核反應堆用定制石墨模具的最佳質料。以不同產地的原油制備的各種石油焦，其成分也各不相同（見表3-4），最為重要的是石墨化性與破碎性兩者有很大差異。由于有此性質上的差異，所以用不同的石油焦制造的石墨制品，其性質也會根本不同。生焦含有大量（7％15％）的蒸發(fā)分，因此在運用前，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，焦炭中雜質含量因焦炭生產條件的不同而有差異（見表3-5）。
這些雜質中，以的損害為反應堆用石墨的生產工藝流程最大，而且在一般的石墨生產工藝條件下難以排除掉，所以應盡量運用硼含量少的質料。煅燒后的焦炭，接著要進行破壞，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，一般認為采用氣磨式破壞機是比較抱負的。別的，有對質料進行球化處理，使質料粉成球形（或近似球形）粒度配比能決議制品的密度，所以應通過試驗來確定能獲得最高密度的適當配比。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，再參加黏結劑進行混捏。