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良好的核特性，必須考慮具備這樣一些條件:（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(dǎo)向性小；（6）熱導(dǎo)率高；（7）耐熱沖擊性大；（8）不產(chǎn)生有害的核分裂物質(zhì)等。核反應(yīng)堆用石墨的制造方法，同一般人造定制石墨模具基本相同，但要滿足上面的各種條件，除通常的工序之外，另外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要注意的地方，擇其重煅后石油焦點(diǎn)，逐項(xiàng)分別簡單加以敘述。

原料及其處理

人造石墨用的原料是從炭化率高的有機(jī)化合物制得的易石墨化的焦炭。理想石墨的體積密度是2.266，把各種炭素原料加熱到3000℃后的密度示于表3-3。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原料。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(zhì)上的差異，所以用不同的石油焦制作的石墨制品，其性質(zhì)也會根本不同。生焦含有大量（7％15％）的揮發(fā)分，因此在使用前，首先在1000~1300℃下煅燒，排除大部分的揮發(fā)分，使其充分收縮，以求抑制后道工序中的體積變化。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（見表3-5）。這些雜質(zhì)中，以的危害為圖310反應(yīng)堆用石墨的生產(chǎn)工藝流程最大，而且在普通的石墨生產(chǎn)工藝條件下難以排除掉，所以應(yīng)盡量使用硼含量少的原料。煅燒后的焦炭，接著要進(jìn)行粉碎，粉碎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粉碎方法，一般認(rèn)為采用氣磨式粉碎機(jī)是比較理想的。另外，有對原料進(jìn)行球化處理，使原料粉成球形（或近似球形）粒度配比能決定制品的密度，所以應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)來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的比例配合。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。粒度配合好的焦炭，再加入黏結(jié)劑進(jìn)行混捏。

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