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核熱壓燒結(jié)石墨模具的理化與力學性能-偉名石墨

日東海村卡爾德-霍爾型反應堆采用六棱柱的嵌合塊體,如圖3-15所示。此種熱壓燒結(jié)石墨模具是上面直徑為9in、高37in的六棱柱體,其上有三個凸緣和與鄰接石墨塊凸緣相配合的三個凹溝。凸緣和凹溝相互嵌合,交錯堆砌,構(gòu)成反應堆,然后用補強圓筒來加強反應堆整體的外側(cè)。

核熱壓燒結(jié)石墨模具的理化與力學性能

碳一般認為是金剛石、石墨、無定形碳三種形態(tài),此外,還有卡賓、富勒烯、石墨烯三種形態(tài),它們在外觀、晶形、性質(zhì)上都互有很大差異。碳是原子價為4的原子,金剛石是單鍵結(jié)合,一個碳原子以0.154nm的間距同四個碳原子相結(jié)合形成正四面體的晶格。

石墨中一個碳原子同三個碳原子相結(jié)合,形成二維的巨大分子層面,此層面又在三維上呈有規(guī)則而整齊的重疊堆積。無定形碳在晶體結(jié)構(gòu)上,同熱壓燒結(jié)石墨模具難以截然區(qū)別,但其結(jié)晶很不發(fā)達,二維分子層面都很小。在5nm以下,分子層面不規(guī)則地交錯重疊,有時六角碳網(wǎng)之間又復雜地交聯(lián)(Cross-linking)在一起。反應堆所使用的是結(jié)晶度良好的熱壓燒結(jié)石墨模具,對其機械性質(zhì)、熱導率、耐熱沖擊性和純度的要求都是很高的。

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