2. Коррозионная и радиационная стойкость

 диапазон температур использования графита в реакторах 300-1250^оС

 при высоких температурах окисление при взаимодействии с O₂, H₂O, CO₂, H₂ связано c деградацией свойств (3% убыли приводят к изменению электро-, тепло- и упругих свойств на 40-50%) и выносом в теплоноситель углеродосодержащих газов (CO₂, CO, CН₄), радиолизом примесей и дополнительным ростом коррозии

 при облучении наблюдается усадка графита (до 1%), при максимальной усадке (при флюенсе 10²²см^-2) температурный порог реакции взаимодействия С с водяным паром снижается на 200-250^оС, а сама реакция идёт быстрее ( в тысячу раз)

 облучение приводит к появлению микротрещин, что ускоряет коррозию

 дооблучение может отодвинуть окончательную деградацию прочности к более высоким флюенсам (оживление отработавших кладок)

 радиация увеличивает решёточный параметр а, вначале увеличиваети потом уменьшает параметр с (вакансии в базисной плоскости, межузельные – между слоями), размеры кристаллитов могут измениться на 50-100% и здесь суммируется вклад усадки и радиационных дефектов, образующихся трещин (вторичное распухание)

 радиационные дефекты создают запасённую энергию - она может составить 2-3 МДж/кг

• выделение её при температуре большей температуры облучения может разогреть графит до 1500^оС, вызвав тяжёлые последствия (связанные с этим отжиги дефектов наблюдают при 180-200^оС, 380-410^оС и около 700^оС)

• насыщение запасённой энергии наступает при флюенсе (2-3)10²¹см^-2, а её максимум снижается с ростом температуры облучения

 падение теплопроводности по мере облучения достигает насыщения, максимум изменения уменьшается с ростом температуры облучения

КТР сначала увеличивается и потом после достижения флюенса вторичного распухания снижается

 облучение приводит к увеличению модуля Юнга и предела прочности, при этом

_в,р/_в =(Е_р/Е)ⁿ

(n = 1 при Т300^оС и 0,5 при Т400^оС),

• при низких температурах прочность и модуль Юнга увеличиваются в 2-3 раза, при 900^оС – на 20-30%

• посуществу у графита можно говорить не об упругости, а о квазиупругости, поскольку при низких напряжениях деформация связана со скольжением и прогибом дислокаций (обратимая пластичность)

• упрочнение сильно зависит от марки графита

• как и все другие свойства прочность и модуль Юнга падают с началом вторичного распухания

 под облучением резко увеличивается скорость ползучести

• она становится заметной даже при 20^оС

• чисто радиационная линейная компонента ползучести пропорциональна напряжению, плотности потока нейтронов, но её модуль в сильной степени зависит от температуры (при 200^оС он в 40 раз больше, чем при 500^оС, но при дальнейшем увеличении температуры до 1100^оС он возрастает в десять раз)

• аномалия при 500^оС совпадает с минимумом радиационного роста

 радиационный рост

• обусловлен сильной разнозёренностью, распуханием зёрен в условиях их взаимодействия, возникновением микротрещин, а при вторичном распухании – массовым образованием трещин и деградацией всех свойств

• критическим флюенсом F_кр считают тот, при котором размер графита возвращается к исходному

• зависимость F_кр от температуры облучения