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石墨具有较高的散射截面和极低的热中子吸收截面,较高的散射截面用以慢化中子,低的吸收截面防止中子被吸收,使得核反应堆能够利用少量燃料达到临界或正常运行。 石墨是耐高温材料,它的三相点,15MPa时为4024℃,因此不能采用熔化、铸造、锻造等热加工方法制造而只能采用类似粉末冶金的方法。它不像金属那样强度随温度而下降,而是略有增加,在2000℃以下应用,不会出现问题。 石墨有良好的导热性能,在堆内可以有效地降低温度梯度,不致产生太大的热应力。 石墨化学性质非常稳定。除了高温下的氧化、水蒸气外,可以耐酸、碱、盐的腐蚀,因而可以用作熔盐核反应堆和铀铋核反应堆的堆芯构件。 石墨抗辐照性能好,能长期在堆内服役30~40年。 石墨可加工性好,可以加工成各种形状的构件。 石墨原料丰富,价格便宜,容易制成纯度高、强度大、不同密度要求的各种核石墨,但石墨也有缺点,它是各向异性晶体结构,成层状分布,原子密集于a、b晶面,同层原子近距离为0.141nm,相互为共价结合,具有较强的结合力;而层距离为0.335nm,层间结合力为范德瓦尔力,结合力较弱。这种各向异性在石墨的物理、强度、辐照等行为中都会强烈地表现出来。
稳定和合理的价格 石墨材料价格只需要同等体积的铜电极的15%。目前石墨已成为EDM应用的热门材料,相较之下石墨材料的成本更低,更稳定。 切削加工更为容易 石墨具有优异的机械加工性能。机械加工速度的石墨电极比铜电极多2-3倍。同时,石墨加工完不需要担心毛刺问题。 热膨胀系数低 铜的熔点是1080℃,而石墨是3650℃石墨的 CTE只有铜1/30。它是即使在超高温的情况下性能也非常稳定。即便在铂电极的加工中,石墨电极也有明显的优势。 重量轻,密度低 为石墨的密度通常为1.7-1.9g/cm3的(铜为石墨的4-5倍)。与铜电极相比,石墨电极将在此过程中减少机械负载。它更适合应用大型模具。 良好的切削加工 与金属材料相比,石墨的体积设计为低。它具有优异的机械加工性能。 超强的粘接效果 碎石墨可通过粘合剂被粘合,这节省了时间和材料成本。 的电阻率 电阻率(ER)确定到的电流的流动的材料的电阻。较低的电阻率,这意味着更好的导电性。
美国步高POCO石墨EDM-1进口石墨
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