Неоднородность свойств графита

Неоднородность свойств графита [c.69]

Радиационное изменение свойств графита усугубляется неоднородностью поля быстрых нейтронов и значительными температурными градиентами в пределах одного графитового блока — основного элемента кладки уран-графитового реактора. Отмеченные постоянно действующие факторы вызывают различные размерные изменения графита по сечению графитового блока и приводят к возникновению напряжений, кото- [c.5]

В процессе получения графита закладывается определенная для каждого из технологических переделов неоднородность материала, которая, в свою очередь, существенно влияет на работоспособность изготовленных из него конструкций. Поэтому графитовые конструкционные материалы следует характеризовать статистическим распределением основных свойств, определяющих работоспособность графита как конструкционного элемента. Обычно рассматривают следующие характеристики неоднородности физических свойств графита [c.69]

Неоднородность свойств английского реакторного графита марки PGA и трех опытных марок реакторного графита иллюстрируется данными, приведенными в табл. 1.22 и 1.23. Пара- [c.70]

Измерения физических свойств графита по сечению блоков, в частности восстановление длины образцов при отжиге, служившее мерой радиационного роста графита при облучении по сечению блоков, особенно теплопроводности (см. рис. 6.11), показывают зависимость радиационного эффекта от распределения повреждающего потока по сечению блока. Видно, что изменение свойств тем слабее, чем дальше находится образец от оси ячейки. Наблюдаемый эффект снижается вдвое на наружной наиболее удаленной от топлива стенке блока [137, с. 319]. Следствием несимметричной и неоднородной радиационной деформации по сечению периферийных [c.241]

Технически чистый никель обычно содержит в небольших количествах многие элементы, из которых вредными примесями являются сера, свинец, висмут, сурьма и цинк. Присутствие кислорода и других газов также оказывает на никель отрицательное действие. Остальные примеси в пределах, допускаемых стандартом, несколько повышают прочность никеля. Углерод, содержание которого в никеле достигает 0,15%, находится в твердом растворе и повышает механические показатели. При дальнейшем увеличении содержания углерода он (при отжиге) выпадает из твердого раствора в виде графита, что снижает пластичность никеля. Присутствие в никеле примесей заметно уменьшает его сопротивляемость гидроэрозии. Примеси в никеле распределяются неравномерно. Особенно богаты примесями пограничные области. Некоторые примеси располагаются преимущественно внутри зерен (например, сульфид магния), другие—по их границам. Неравномерное распределение примесей приводит к неоднородности свойств металла в отдельных микрообъемах. Одни зерна или микроучастки оказываются более прочными, другие менее прочными. [c.241]

Качественное объяснение этих свойств графита было получено в результате расчетов, произведенных с помощью зонной модели [36, 37]. Установлено, что в направлении, параллельном слоям атомов углерода, вершина заполненной зоны электронных уровней касается дна проводящей зоны. Поэтому проводимость графита в этом направлении должна быть такой же, как и у полупроводника с собственной проводимостью при стремлении к нулю ширины запрещенной зоны. На основании расчетов, произведенных для чистого поликристаллического графита [36, 38], следует, что величина удельного сопротивления р изменяется при низких температурах пропорционально 1/Г. Присутствие химических загрязнений и физических неоднородностей приводит к появлению дополнительных уровней в месте соприкосновения заполненной валентной и пустой проводящей зон, в результате чего характер зависимости удельного сопротивления от температуры изменяется. Для графита с небольшим содержанием примеси величина удельного сопротивления должна возрастать при понижении температуры и принимать конечные значения при 0° К. Образцы очень загрязненного примесями графита должны обладать слабо выраженными. металлическими свойствами и иметь положительный температурный коэффициент даже при самых низких температурах. [c.172]

Зависимость свойств от сечения отливок у высокопрочного чугуна с шаровидным графитом менее выражена, чем у серого чугуна (табл. 28) [50] и приближается к соответствующей характеристике для литой стали [67]. В связи с этим неоднородность прочностных свойств по сечению толстостенных отливок меньше у чугуна с шаровидным графитом, чем у серого чугуна с пластинчатым графито.м фиг. 67). [c.116]

Рассеяние обусловливается тем, что материал не является строго однородным. В нем имеются граничные поверхности, на которых звуковое сопротивление внезапно изменяется, поскольку там соприкасаются по сути два вещества с различной плотностью или скоростью звука. Такими неоднородностями могут быть, во-первых, просто посторонние включения, например неметаллические включения в поковках или поры. Во-вторых, ими Могут быть собственно дефекты материала — естественные или намеренно полученные, как пористость в материалах, изготовленных методами порошковой металлургии. Однако возможны и материалы, неоднородные по самой своей природе, например литейный чугун, который представляет собой конгломерат зерен феррита и графита, совершенно различных по своим упругим свойствам. В других случаях кристаллиты различной структуры и разного химического состава как бы пронизывают друг друга, как в латуни и сталях. Но даже если материал состоит только из кристаллов одного вида, он может быть неоднородным для ультразвуковых волн, если зерна расположены беспорядочно, поскольку отдельные кристаллы всегда имеют различные упругие свойства в различных направлениях, а следовательно, и разные скорости звука. Такие материалы называют анизотропными. Упругая анизотропия является обязательным свойством металлов только у разных металлов она проявляется более или менее резко. [c.129]

Из приведенных в таблице данных следует, что с учетом, различия температуры облучения относительные изменения объема высокоанизотропных образцов, вырезанных из одной заготовки, но в различных направлениях относительно ее оси, оказались близкими. Таким образом, влияние формы образцов графита на радиационные изменения размеров может не учитываться при испытаниях образцов размерами 4X4X40 мм и выше, поскольку наблюдаемый эффект не превышает отклонения от средней величины формоизменения образцов, обусловленного неоднородностью свойств графита. [c.162]

Колебание такого важного свойства, как коэффициент теплового расширения, характеризуемое согласно [229 138, т. 8, с. 553] среднеарифметическим отклонением от среднего, для графита марок английского PGA и французского Пешине соответственно равно 11,4—17,8 и 3,5%. В работах [56, с. 39 58, с. 198 59, с. 35] дается распределение физических свойств графита но сечению заготовок и сделана оценка их неоднородности статистическими методами обработки полученных данных. [c.71]

Как видно, содержание примесей в стеклоуглероде выше, чем в графите других марок. Однако скорость диффузии примесей в стеклоуглероде на три порядка ниже, чем в графитирован-ных материалах на основе нефтяного кокса. Поэтому скорость перехода примесей в обрабатываемый материал значительно ниже, чем у обычных графитироваиных материалов. Изделия из стеклоуглерода могут быть изготовлены диаметром до 200 мм в виде плоских тиглей и чаш, трубок диаметром до 30 мм при длине до 200 мм, тиглей диаметром 50 и высотой 50 мм и т. п. [222]. По химической активности стеклоуглерод более инертен, чем все другие сорта углеграфитовых материалов [25, 170], поэтому он и находит широкое применение при изготовлении тиглей и лодочек для плавки особо чистых материалов, в этом числе и полупроводниковых. 4 Технология производства влияет на свойства графита и других углеграфитовых материалов. О роли графитизации уже упоминалось ранее. Описанная выше структура графита предопределяет неоднородность свойств в различных направлениях, так называемую анизотропию свойств В зависимости от технологических приемов по- [c.22]

Аналогичная зависимость наблюдается и при растяжении, где предел прочности линейно зависит от плотности графита в интервале 1,56—1,84 г см и изменяется от 200 до 360 кГ1см [28]. Температурная зависимость предела прочности показывает, что с повышением температуры до 2400—2500° С величина его возрастает, а при более высоких температурах — резко падает. Различные исследователи выдвигают свои гипотезы, объясняющие такое аномальное поведение графита (и некоторых других материалов) при повышении температуры. Мрозовский [108] объясняет эту зависимость тем, что снимаются остаточные напряжения, возникшие вследствие анизотропного изменения размеров отдельных кристаллитов при охлаждении графита после графитизации. Эта теория была дополнена Хо-вом, который, основываясь на различных величинах коэффициента термического расширения по осям сна, показывает возможность заклинивания кристаллитов при повышении температуры. В этом случае структура становится более жесткой. По мнению авторов работ [89, 90], повышение прочности может быть обусловлено дегазацией графита (удалением сорбированных газов) при повышенных температурах. Мартенс и др. [91] связывают повышение прочности с проявлением ресурса пластичности графита при повышении температуры, в связи с чем снижается влияние внутренних напряжений, возникающих в местах структурных неоднородностей, в том числе в порах. Грин [92] объясняет изменение механических свойств графита по аналогии с полимерными материалами, у которых таким же образом возрастает модуль упругости и кривая напряже- [c.47]

Напряжения второго рода характерны для поликристаллических тел, так как они возникают в результате взаимодействия кристаллов между собой. Отдельные зерна, из которых состоит металл, не только ориентированны по-разному, но и отличаются по строению (различные модификации металла, зерна различных составных частей металла, например включения графита, инородные включения). Напряжения второг о рода являются следствием неоднородности физических свойств различных компонентов поликристалла, стесненных условий деформации отдельного зерна, а также анизотропии свойств внутри отдельного зерна. По характеру действия эти напряжения беспорядочно ориентированны в объеме металла, поскольку представляют собой результат взаимодействия множества анизотропных кристаллов. [c.42]

Абсолютная величина удельного электросопротивления графита и характер его температурной зависимости определяются структурой материала. Дефекты микроструктуры и макроструктурные неоднородности приводят к увеличению удельного электросопротивления. Удельное электросопротивление углеродных материалов уменьшается при повышении температуры обработки и образует минимум в интервале температур 300—1300 К, Этот минимум обусловлен, с одной стороны, падением электросопротивления аморфного углерода, который обладает полупроводниковыми свойствами, а с другой стороны, ростом электросопротивления упорядоченного (кристаллического) углерода, обладающего свойствами полуметалла. В процессе термообработки количество аморфного углерода уменьшается. [c.26]

Так как кристаллизация в вертикальном положении создает неодинаковые условия затвердевания металла по длине вала, структура и механические свойства образцов, вырезанных с противоположных концов вала, также неодинаковы. Нижний конец вала затвердевает быстрее, верхний, имеющий прибыль, остывает медленнее, и поэтому его структура отличается большим содерлсанием феррита и более крупным строением графита по сравнению с графитом нижнего конца вала. Учитывая неоднородность структуры, получаемой непосредственно при отливке, валы подвергаются термической обработке (иормацизации) по следующему режиму нагрев до 860—880° с выдержкой в течение 6—8 час., охлаждение с печью до 760—780°, дальнейшее охлаждение на воздухе. Для снятия термических напряжений валы подвергаются отпуску при температуре 500—550°. Однако термическая обработка не устраняет полностью неоднородности структуры и значений механических свойств коленчатого вала. В различных концах вала получаются хотя и неодинаковые механические свойства, но по своему значению они выше требований ТУ на чугун для коленчатых валов. Раньше коленчатые валы тепловозов отливались из чугуна марки ХНМ (содержащего дефицитные и дорогие присадки хрома, никеля и молибдена), механические свойства которого значительно ниже, чем высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Можно отмстить, что влияние прибыли от верхнего конца распространяется около 10%. [c.233]

При ваграночной плавке в шихте для ковкого чугуна неследуетприменятьвысокомарочный штыковой чугун (марки 00), так как это ухудшает первичную структуру отливок, способствует образованию в ней графитной эвтектики, фop шpoвaнию графита отжига неблагоприятной формы и в итоге вызывает понижение показателей механических свойств чугуна. В равной мере не следует использовать высокопроцентные ферросплавы, так как это вызывает неоднородность xи шчe кoгo состава чугуна. Недопустимо использование в шихте легированной стали, особенно хромистой, во избежание повышения содержания в чугуне хрома сверх допустимых пределов. Для выбора и регулирования состава шлака следует пользоваться литературными данными [20]. [c.317]

Особенности структу-рообраэования и подготовки жидкого металла. Значительная неравномерность условий охлаждения и затвердевания приводит к неоднородности структуры а свойств по толщине заготовки. В наружной зоне, формирующейся при скорости затвердевания до I мм/с, образуется цементит. Снижение скорости затвердевания при формировании последующих слоев до 0,5— 0,7 мм/с способствует образованию ферритно-перлитной структуры с точечным к мелкопластинчатым меж-дендритными графитами. Внутренние слои отливки, затвердевшие при скоростях менее 0,3—0,4 мм/с, имеют перлитно-ферритную и перлитную металлическую основу с пластинчатым графитом. [c.549]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...