熱純化過的石墨零件加工摩擦系數和磨損率-偉名石墨

在1900℃以內不應通入氟,因在這一溫度區域內,會生成CF4,使制品受損;用氟、氯純化過的制品內還可能有少量(10-%)的鎂,這是因為形成了氟化鎂(沸點2239℃)爐子停電后還要繼續通氯,目的是防止雜質氣體反擴散,到爐溫降到2000℃以下時停止通氯,改通氮氣,目的是將氯氣洗出,在制造核石墨時還要在通氮后改通氨,因氮的中子俘獲截面較大。在高溫下通氮應注意可能生成劇毒的氰酸(HCN)或氰化物,為了取得含灰量少的天然石墨零件加工,常將石墨粉壓成塊,裝爐熱純化,有時發現熱純化過的石墨零件加工摩擦系數和磨損率都有增大,這是由于溫度過高,石墨的結構受到破壞,因此,熱純化溫度須控制在一定的范圍內,減速劑材料必須密度高、結構強度大,沒有裂縫和有良好的導熱性。對于天然鈾堆,最重要的標準是純度—尤其不允許有俘獲截面大的雜質。通過選擇原料,能使純度和質量得到一些改善,在很高的溫度下延長石墨化處理時間(高溫純化)或者用強烈的化學方法進行提純處理(通鹵氣純化)都能改善石墨的純度和質量。

核石墨是由0.015-0.03in0(0.38-0.76m。注:現在核石墨零件加工粒度一般<10um)粒度的焦炭和瀝青混合、擠壓、成型、焙燒,然后用瀝青浸漬制成的。在2800-3000℃進行石墨化處理,并在2500℃用氯氣和氟氣來進行化學提純。

應用鹵素來提純石墨是從光譜石墨電極處理時所用的類似方法發展起來的。處理時硼(吸收截面75.5MPa)、釩(吸收截面0.5MPa)在石墨中形成穩定的碳化物,在有氯氣和氟氣存在的氣氛中,這些碳化物轉化為揮發性的鹵素化合物,并從石墨中被凈化出來。凈化處理的時間隨石墨零件加工截面的增加而增加。提純對中子性能的改善。

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