石墨制品生產時的四大問題是什么?
2022年07月06日
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石墨制品
石墨生產存在四個主要問題,即高純度、高密度、各向異性和可加工性。
1,高密度。石墨應具有較高的密度,一般控制在1.79/cm左右,基本能滿足石墨堆的運行要求。石墨的體積密度表明慢化劑的有效減速率。如果密度降低,單位體積的原子數會減少,慢化速率也會降低。
2,各向異性小。當石墨用于核反應堆時,會因溫度升高而引起熱膨脹,因輻照而導致魏格納生長。這種現象在垂直于擠壓方向的方向上很大,而在平行于擠壓方向的方向上很小,所以石墨塊不能和原來的形狀同比例膨脹。因此,在由許多石墨塊組成的減速層結構中,石墨的各向異性膨脹是不可忽略的。石墨的各向異性主要是由于石墨晶體結構的極度各向異性。另一方面,擠出成型時焦炭顆粒的排列方式對產品的各向異性也有決定性的影響,因此在成型過程中應采取措施降低各向異性。
3.機械加工。石墨減速層和反射層由成品塊制成。在石墨塊砌體中,有各種燃料棒、控制棒、儀器和試驗的通道,所有這些通道都有精確的尺寸。此外,所有石墨塊砌體可以防止中子流和冷卻氣體的泄漏。所以核石墨加工比任何石墨制品加工都需要更高的精度。實際上,精度要求在幾根線以內。為保證產品的加工精度,配備專用高精度加工機床。
4,純度高。石墨慢化劑的純度是最重要的特性之一。首先選擇高純度、低雜質含量的石油焦和煤焦油瀝青為原料。原料中的硼含量低,因為1×10的硼含量相當于增加了lmb的截面。高溫石墨化中的大部分金屬雜質在2800 ~ 3000℃揮發,高于3000℃時硼難以去除,因為硼與碳形成B4C3。對原料中硼含量的要求極其嚴格。除了原料,在生產中通過10多道工序減少外來雜質,擁有合理的工藝體系也很重要。
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