石墨制品加工輻射線照射后的晶體結構變

石墨制品加工輻射線照射后的晶體結構變化

石墨制品加工晶體受中子輻照后，會造成晶格紊亂，發(fā)生轉化成無定形炭的逆態(tài)舉動。同時會出現(xiàn)C.增大和。.收縮的現(xiàn)象。但a.的變化比C.小得多。在室溫附近C.因輻照而產生的變化示于圖3-37。需照列量NWJAL（每檢定噸軸兆瓦天）等于1.3×10”中子/厘米’(E>0.18百萬電子伏》的中子密度。中子/厘米’亦可用vt來表示。

積累能量

此外，X-射線（002）衍射線的峰點隨著輻照劑量的增加，向小角方向移動，衍射線強度減弱；劑量達到1500MWa/At時，衍射峰就已完全模糊不清了，即向無定形炭方向移動（見圖）。輻照溫度越高，C.的變化亦越小。這在石墨的輻照損傷上是最重要的一面（見圖）。

核石墨輻射后的尺寸變化

石墨制品加工受到輻照，其晶體結構和微晶尺寸都要發(fā)生變化，從而推測出石墨的尺寸也必然有變化，但兩者之間只有定性關系，制品尺寸變化的比例同微晶自身的變化相比要小得多。這是因為石墨制品加工是多孔的，微晶尺寸的變化被微孔所緩和，所以石墨的視密度越高，其輻照時的尺寸變化也就越大(見圖3-40）。此外，尺寸變化也受微晶尺寸及定向程度的很大影響，一般來講，在垂直于擠壓軸方向上，膨脹較大，在平行方向上，變化很少，反而有收縮傾向（見圖3-41)。而且一般來講，石墨化溫度越高的石墨，其膨脹比例越大。圖3-42展示了以德克薩斯焦為原料的模壓制品受石墨化溫度的影響情況。而且輻照產生的尺寸變化還與輻照前的線膨脹系數(shù)有關，越是線膨脹系數(shù)大的制品，其尺寸變化也越大。圖所展示的是各種堆用石墨的尺寸變化與輻照前的25~425℃平均線膨脹系數(shù)的關系。

當輻照溫度上升到室溫以上時，一般的傾向是：在垂直于擠壓軸方向上的熱膨脹減少，當輻照溫度到300℃以上時，則出現(xiàn)收縮。CSF石墨制品加工達到300℃附近之前，在垂直方向上的尺寸變化示于圖3-44，300℃以上的變化情況示于圖3-45。在400~500℃之間出現(xiàn)最大收縮，當溫度由此上升到800℃時，收縮度減少，而溫度上升到800℃以上時，收縮又開始增加。此外，根據(jù)觀察可知，隨著輻照劑量的增加，從某一極限值起，制品又轉向膨脹在平行方

向上試料的尺寸變化，隨著輻照溫度、輻照劑量的變化，則只能出現(xiàn)收縮，而且在800℃以上時，尺寸變化最小。輻照溫度對線膨脹系數(shù)的影響，對于普通的堆用石墨來說，則不會有成為問題的顯著變化。