中子輻照對石墨異形零件加工機(jī)械強(qiáng)度的影響如圖所示。從圖中可以看出,抗壓強(qiáng)度的變化率與彈性模量的變化率相同,彈性破壞時的變形在輻照后幾乎沒有變化。彎曲強(qiáng)度在輻射劑量為100MWd/At的點(diǎn)處出現(xiàn)峰值。此時的強(qiáng)度值可以達(dá)到初始強(qiáng)度的3.6倍。如果繼續(xù)照射,強(qiáng)度將開始下降,其飽和值約為初始強(qiáng)度的兩倍。輻照后,石墨在晶體中變形,導(dǎo)致硬度和脆性增加,導(dǎo)致加工困難。圖3-53顯示了根據(jù)鉆孔深度,用硬質(zhì)合金鉆頭通過鉆孔方法測量的可加工性。經(jīng)過約150MWd/At的輻照后,加工性能降低到1/10,與1400℃以下熱處理但未輻照的炭素制品相同。但1400℃熱處理后的碳不會變成無定形碳,說明單純輻照不能視為加工石墨異形件的逆過程。
石墨異形件的加工除了用作減速材料外,還可用于支撐核燃料芯,也可用作形成冷卻劑通道的結(jié)構(gòu)材料。除特殊情況外,加工石墨異形件時,不可能更換新芯。因此,為了延長電抗器的壽命,要求堆芯的機(jī)械性能良好。
當(dāng)在室溫下以0到10-200M/A1的劑量輻照該模數(shù)時,模數(shù)成本比未輻照時急劇增加1-2倍,然后略有下降。當(dāng)輻照劑量超過600MWd/At(兆瓦日/噸)時。不照射時至少能達(dá)到2倍數(shù)值(見圖)。當(dāng)輻照溫度升高時,楊氏模量的變化減小。在30℃時,4×10 ″/ % n′的輻照劑量僅比未輻照的大0.4倍,而you的剛性與場正模量相同。花花石的溫精礦增加與制造時的最高加工溫度有關(guān)(見圖)。