新型陶瓷材料在核工业中的应用

陶瓷具有强度大、刚度好、耐腐蚀、化学稳定性好的特点 , 此外 , 它还具有耐高温、抗辐射的性能 , 一些特定的陶瓷还有低活性、吸收中子的特点 , 这些性能都有助于其在高温高辐射的核工业环境下应用 。
新型陶瓷材料在核工业中的应用
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为了裂变反应的速率在一个预定的水平上 , 需用控制棒和安全棒(总称为吸收棒)对反应速率进行调节 , 其中控制棒用来补偿燃料消耗和调节反应速率 , 安全棒则用来快速停止反应 。 吸收棒内广泛应用于轻水堆、重水堆、高温气冷堆与快中子堆之中的吸收体主要为碳化硼粉末或是碳化硼芯块 。
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碳化硼熔点高 , 强度高 , 抗腐蚀性能好 , 拥有良好的吸收中子性能 , 化学性能稳定 , 且由于是低原子序数材料 , 其吸收中子后不会释放出放射性射线 , 因此碳化硼材料可应用到反应堆控制棒的芯体材料 , 也可以将碳化硼或碳化硼的复合材料应用到辐射防护材料中 。
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聚变堆中距离发生反应的等离子体最近的部件为第一壁 , 第一壁的材料应具备一定的抗辐射损伤能力 , 碳化硅本身就为低中子活化材料 , 对中子辐照感生放射性低 , 碳化硅复合材料具有良好的抗腐蚀与抗肿胀性能 , 作为第一壁结构材料在高温下仍具有足够高的强度 , 可以运行于800℃的高温下 , 允许冷却剂达到高温 , 从而提高能源系统的热效率 。
陶瓷材料在核工业领域应用广泛 , 但是陶瓷材料中的一些薄弱环节例如韧性差、难加工等方面仍需改进 , 碳化硼、碳化硅等陶瓷材料目前也有许多问题亟待解决 , 性能还有待进一步提高 。 返回搜狐 , 查看更多
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