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用于原子能工業(yè)和工業(yè):石墨具有的中子減速劑用于原子中,一石墨是應用較多的一種原子。作為動力用的原子能中的減速材料應當具有高熔點,穩(wěn)定,耐腐蝕的性能,石墨完全可以滿足上述要求。作為原子用的石墨純度要求,雜質含量不應超過幾十個ppm。是其中硼含量應少于0.5ppm。在工業(yè)中還用石墨制造固體燃料的石墨噴嘴,石墨鼻錐,宇宙航行設備的零件,隔熱材料和防射線材料。
石墨爐原子吸收光譜法是一種運用有石墨涂層的的熔爐,使樣本蒸發(fā)的光譜測定法。簡而言之,這項技術是基于這樣一個事實,即自由原子可以吸收一定頻率的光和帶有特殊利益元素的波長。在一定范圍內,被吸收的光波可以直接與所要分析的的物體聯(lián)系起來。許多元素的自由原子可以用高溫從樣本中提取。在石墨爐原子吸收光譜法中,樣本儲存在有石墨或熱解碳涂層的小石墨立方體中,這個立方體將來可以通過加熱來使樣本蒸發(fā)和分解過程。我們可以根據(jù)已知的濃度來校正儀器,從而通過工作曲線來決定濃縮程度。和原子吸附相比,石墨爐主要有有以下優(yōu)勢:
對于許多元素來說,石墨爐探測范圍可達十億分之一;
采用改良型設備,阻礙降至。
通過原子吸收大量基質,石墨爐可以探測絕大多數(shù)已知元素。
石墨具有較高的散射截面和極低的熱中子吸收截面,較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,使得核夠利用少量燃料達到臨界或正常運行。
石墨是耐高溫材料,它的三相點,15mpa時為4024℃,因此不能采用熔化、鑄造、鍛造等熱加工方法制造而只能采用類似粉末冶金的方法。它不像金屬那樣強度隨溫度而下降,而是略有增加,在2000℃以下應用,不會出現(xiàn)問題。
石墨有的導熱性能,在堆內可以有效地降低溫度梯度,不致產生太大的熱應力。
石墨化學性質非常穩(wěn)定。除了高溫下的氧化、水蒸氣外,可以耐酸、堿、鹽的腐蝕,因而可以用作熔鹽核和鉍核的堆芯構件。
石墨抗輻照性能好,能長期在堆內服役30~40年。
石墨可加工性好,可以加工成各種形狀的構件。
石墨原料豐富,價格便宜,容易制成純度高、強度大、不同密度要求的各種核石墨,但石墨也有缺點,它是各向晶體結構,成層狀分布,原子密集于a、b晶面,同層原子近距離為0.141nm,相互為共價結合,具有較強的結合力;而層距離為0.335nm,層間結合力為范德瓦爾力,結合力較弱。這種各向在石墨的物理、強度、輻照等行為中都會地表現(xiàn)出來。
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