核石墨力学性能的尺寸效应

发布时间：2021-12-30 07:10

　　核石墨作为高温气冷堆的重要组成部分之一,其力学性能及强度分布需要认真对待处理,而且核石墨的力学性能与尺寸大小有关。本文主要研究了尺寸大小对核石墨拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和断裂韧性的影响。结果表明：（1）核石墨样品的尺寸越大,其弯曲强度越小,核石墨的弯曲强度具有明显的尺寸效应；跨距越大,其弯曲强度越小；三点弯曲的强度值大于四点弯曲的强度值。利用Weibull尺寸效应公式对试验结果进行验证。（2）核石墨的拉伸强度有一定的尺寸效应。（3）核石墨的压缩强度没有明显的尺寸效应。（4）核石墨的断裂韧性有一定的尺寸效应,并且单边直通切口法比山形切口法更适合测试核石墨的断裂韧性,压痕法不适合测试石墨的断裂韧性。核石墨断裂是脆性断裂；石墨断裂主要发生在粘结剂、浸渍剂的石墨化组织上,骨料发生断裂的情况相对较少；石墨中存在许多宏观尺度的孔状缺陷,并且试样断裂面一般从石墨缺陷处发展生成。力学性能的提高可考虑进一步改进石墨骨料颗粒尺寸的配比,并采用性能更好的粘结剂和浸渍剂。 

【文章来源】：上海应用技术大学上海市

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?ＨＴＲ－ＰＭ堆忍及冷却系统??Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｃｏｒｅ?ａｎｄ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＨＴＲ－ＰＭ??ＨＴ民－ＰＭＨＴＲ－ＩＯ，业

使之成型的方法。等静压成型较其他工艺生产的石墨各向异性比更小，机械性能好，但??是这种工艺对设备的要求较高，不适于大型、形状复杂的产品。石墨不同成型工芝的示??意图见图１．７。??ｒ?ｒ??｜ｆ??巧化成巧?挤Ｉｋ或巧??ｒ?—?ｐ??１＾—二味?１＾３??與ｍ??…／－?７…７?７?７?／?／?Ｉ?／?……??巧劝感巧?巧蘇化成巧??图１．７石墨各种成型工艺示意图??Ｆｉｇ?１．７?Ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｏｒｍｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?吕ｒａｐｈｉｔｅ??

为了比较尺寸对Ｈ点弯曲强度的影响，分别测定了试样大小为３醒Ｘ?４ｍｍ?Ｘ?４５ｍｉｎ，??１０ｍｍＸ１０ｍｍＸ６０ｍｍ，２０ｍｒａＸ２（ｔａｎＸ?口０ｍｍ等巧巾尺寸的抗折强度，其跨距长度分别为４０匪，??如誦，１００醒。对比王种尺寸的弯曲强度，如图２．?２所示。随着核石墨尺寸的增大，其弯??曲强度逐渐减小，存在很明显的尺寸效应。??４。????３査－??！＂；?■?ｉ??１■丄山??Ｉ?２?Ｚ??尺寸??图２．２尺寸大小对弯曲强度的影响??Ｆｉｇ．２．２?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｓｐｅｃｉｍｅｎ?ｓｉｚｅ?ｏｎ?口ｅｘｕｒａｌ?Ｓｔｒｅｎｇｔｈ??（１；?３ｘ４ｘ４５ｍｍ；?２；?ｌ〇ｘｌ〇ｘ６〇ｍｍ；?３：?２〇ｘ２〇ｘｌ２０ｍｍ?）??２．２．２跨距长度对弯曲强度的影响??为了比较跨距长度对弯曲强度的影响，分别测定了试样大小为３ｍｍ?Ｘ４ｍｍ?Ｘ化ｍｍ??的３组核石墨样品的Ｈ点弯曲强度，其跨距长度分别为２０ｍｍ，３０ｍｍ，?４０ｍｍ。对比Ｈ??组不同跨距长度的试样的弯曲强度（如图２．３所示），可Ｗ看出，随着跨距长度的增大，??其弯曲强度逐渐减小，存在比较明显的尺寸效应。由于跨距增大，使得试样的受力范围??变大，因此得到更小的强度值。??．１．??Ｉ??


本文编号：3557716