Радиационная прочность

Уравнение (3.11) дает возможность вычислить изменение предела прочности при сжатии для заданных условий облучения. Указанная выще независимость относительного роста прочности материалов от степени их совершенства для полученных по электродной технологии графитированных материалов позволила рассчитывать предел радиационной прочности графитов. Результаты такого расчета для марок ГМЗ и ВПГ в интервале температуры 100—725° С для флюенса 10 и 10 2 нейтр./см приведены в табл. 3.7. [c.126]

Изучение влияния реакторного облучения на кратковременную и длительную прочность и пластичность, а также на другие механические свойства конструкционных материалов при различных видах силового и теплового воздействий, установление уравнений состояния различных материалов и получение критериев их прочности, учитывающих эффект влияния радиационного облучения. [c.663]

Существенную роль в образовании хрупкого разрушения играет исходное состояние металла, зависящее от металлургических процессов получения и технологии его дальнейшей обработки. Увеличение размера зерен и ослабление прочности их границ приводит к уменьшению 5к и, следовательно, к повышению критической температуры и снижению уровня критических напряжений при хрупком разрушении (см. рис. 1.5). Повышение сопротивления срезу и уменьшение сопротивления отрыву в результате повышения содержания углерода в стали, понижения температуры отпуска, а также легирования (повышающего отношение предела текучести 5т к сопротивлению разрыву Sk) увеличивают склонность к хрупкому разрушению. Этот эффект наблюдается также после деформационного старения при длительной службе металла в напряженном состоянии при повышенной температуре, наводороживания, радиационного воздействия, накопления циклического и коррозионного повреждений. Указанные эксплуатационные факторы понижают пластичность, прочность границ зерен и сопротивление разрыву. [c.14]

Материалы на основе полиамидов. Широкое применение в различных узлах трения находят антифрикционные композиционные материалы на основе полиамидов. Полиамиды благодаря наличию в основной полимерной цепи амидных фупп - NH- O- и, как следствие этого, сильных межмолекулярных связей отличаются от большинства промышленных полимеров высокими механическими свойствами, жесткостью, твердостью и стойкостью к ударным нагрузкам, повышенной усталостной прочностью и радиационной стойкостью. [c.30]

Гамма-дефектоскоп Стапель-5М (см. табл. 10) является аппаратом повышенной прочности, обеспечивающим сохранность источника излучения после падения радиационной головки с высоты 9 м. Дефектоскоп снабжен ручным дистанционным приводом выпуска и перекрытия пучка излучения, который дублируется рукояткой [c.297]

Наряду с разработкой и освоением рациональной технологии производства ядерного топлива большое значение для развития атомной техники имеют конструкционные материалы, применяемые в производстве специального промышленного и исследовательского оборудования. Помимо обычных требований механической прочности, теплопроводности, жаростойкости, коррозионной, эрозионной стойкости и т. д. к ним предъявляются специфические, определяемые особенностями атомной техники требования радиационной стойкости, необходимой степени поглощения нейтронов в зависимости от производственного назначения материала и пр. С учетом этих требований выбирались и изучались различные марки стали для элементов конструкции атомных реакторов, искусственного графита для элементов систем замедления и отражения нейтронов.в активной зоне реакторов, алюминия для защитных оболочек твэлов, предотвращающих возникновение химической реакции между химически несовместимыми урановыми сердечниками твэлов и теплоносителем (например, водой), бетона для нужд противорадиационной защиты и т. д. Применительно к этим же требованиям отечественной промышленностью освоены в производстве новые конструкционные материалы, ранее получавшиеся лишь в крайне ограниченных количествах на лабораторных установках — тяжелая вода, бериллий, цирконий и его сплавы и др. [c.163]

В отличие от металлов, сплавов, неорганических солей и других неорганических материалов органические вещества под действием радиации легко разрушаются. Невысокая радиационная стабильность органических соединений обусловлена малой прочностью ковалентных связей. [c.11]

Радиационно-индуцированные изменения в органических молекулах связаны с разрывом ковалентных связей. Б простых органических соединениях радиационные эффекты невелики, но в полимерах они выражены более резко. Радиационно-индуцированные изменения в каучуках и пластиках отражаются на их внешнем виде, химическом и физическом состояниях и механических свойствах. В качестве внешних изменений можно рассматривать временные или постоянные изменения цвета, а также образование пузырей и вздутий. К химическим изменениям относятся образование двойных связей, выделение хлористого водорода, сшивание, окислительная деструкция, полимеризация, деполимеризация и газовыделение. Физические изменения — это изменения вязкости, растворимости, электропроводности, спектров ЭПР свободных радикалов, флуоресценции и кристалличности. Об изменениях кристалличности судят по измерениям плотности, теплоты плавления, по дифракции рентгеновских лучей и другим свойствам. Из механических свойств изменяются предел прочности на растяжение, модуль упругости, твердость, удлинение, гибкость и т. д. [c.49]

Во время облучения одновременно протекает несколько реакций, но типы и скорости преобладающих реакций зависят от химической природы материала. Для многих пластиков и каучуков эффект сводится в основном к процессу вулканизации, характеризующемуся увеличением твердости, уменьшением растворимости и иногда увеличением прочности на начальной стадии облучения. Умеренное облучение этих материалов может оказаться полезным, но в конечном счете в радиационном поле они теряют прочность к растяжению, срезу, удару, теряют пластичность и наконец становятся хрупкими. Во время облучения часто происходит выделение газа. Другие материалы при облучении деградируют они размягчаются и становятся липкими или в конце концов рассыпаются в порошок. Кроме того, облучение делает многие органические материалы более чувствительными к окислению. [c.49]

Полиэфирные смолы. Полиэфирные смолы без наполнителей обладают низкой радиационной стойкостью, при облучении твердеют и растрескиваются. Хотя стойкость различных полиэфиров изменяется в некоторых пределах, в целом их свойства начинают изменяться примерно при дозах 10 — 10 эрг/г. Предел прочности на разрыв и ударная вязкость уменьшаются, хотя в начале облучения предел прочности на разрыв может увеличиться. [c.61]

Волокно Дакрон имеет такой же химический состав, что и полиэфирная пленка Майлар . Благодаря хорошей радиационной стойкости его можно рекомендовать для использования в качестве шинных кордов, работающих в условиях облучения. Результаты измерения предела прочности на разрыв, относительного удлинения и долговечности при изгибе шинных кордов из Дакрона , облученных на воздухе и в вакууме, свидетельствуют о том, что при облучении воздух не оказывает на Дакрон агрессивного воздействия (см. табл. 2.25). [c.62]

При облучении эластомеров этого типа наблюдается тенденция к уменьшению как предела прочности, так и относительного удлинения. При дозах до 4,3-10 эрг/з они размягчаются, а затем становятся очень твердыми. Вводимые наполнители, по-видимому, слабо влияют на радиационную стойкость. [c.78]

Сотрудники фирмы Дженерал Электрик [87, 88] провели многочисленные исследования механических свойств облученной ВеО. Изменения модуля разрыва в зависимости от чистоты, величины зерен, плотности и дозы облучения приведены в табл. 4.4. Они считают, что различия в прочности следует объяснить разницей в ориентации структуры в образцах, а не изменением состава. Более текстурированные образцы обладают меньшим объемным расширением и соответственно меньшим числом разрывов границ зерен, чем беспорядочно ориентированные образцы, и, таким образом, сильнее сопротивляются потере прочности, вызываемой облучением. Изменение внутреннего трения ВеО, облученной при 100° С, дается в табл. 4.5. Внутреннее трение, по-видимому, является очень чувствительным по отношению к радиационным дефектам в ВеО. [c.164]

Радиационная прочность определяет способность оборудования противостоять ядерным эффектам. Влияние радиации на проводники находится под пристальным вниманием американских военных (в особенности, с точки зрения запщгы и поддержания их командных, управляюш и коммуникационных систем), атомной индустрии и специалистов других направлений, сталкиваюнщхся с высоким уровнем радиации. Волокна в отличие от проводников не накапливают статические заряды под воздействием радиации. Волокна также не повреждаются мгновенно после расплавления их кабельной оболочки под тепловым воздействием радиационного источника. [c.75]

Инженерные объекты различного назначения (машины, приборы, здания, корабли, самолеты и т. д.) должны отвечать ширшсому кругу требований, выполнение которых обеспечит их надежную и эффективную эксплуатацию. Важнейшими, а в ряде случаев определяющими являются требования достаточной прочности и жесткости конструкции. Здесь под прочностью понимается способность конст]эукции не разрушаться, а под жесткостью — сохранять в определенных пределах свою форму. Вместе с этим конструкция должна удовлетворять и определенным экономическим требованиям. Современные нормы проектирования позволяют найти известный компромисс между взаимно противоречивыми требованиями надежности и экономичности. Следовательно, конструкция, выполненная из конкретного материала, должна успешно сопротивляться внешним воздействиям силовым, тепловым, радиационным и т. п. Инженерная дисциплина, в которой рассматриваются экспериментальные и теоретические основы методов оценки прочности и жесткости конструкций с одновременным учетом требований экономичности, получила название сопротивления материалов. [c.7]

Сравнительные испытания материалов преследуют несколько целей. Во-первых, устанавливаются усредненные в национальных масштабах значения прочности и деформационных характеристик для каждой из марок того или иного материала, включая подварианты этих материалов после различного вида физико-химических, тепловых, радиационных и др. воздействий, в том числе в условиях их различных сочетаний и последовательностей. Эти сведения накапливаются в общегосударственных, отраслевых и внутрифирменных справочниках и нормативных документах. Они нужны в проектных организациях, а также в государственных контрольноревизионных службах. [c.47]

К конструкционным материалам в реакторах предъявляется дополнительное требование радиационной стойкости, т. е. длительного сохранения физических и химических свойств в условиях интенсивнейшего нейтронного облучения. Особенно опасны коррозия и падение механической прочности. Так, коррозия оболочек твэлов и теплоносителей может привести к нарушению герметичности и тем самым к радиоактивному заражению теплоносителя, а иногда и к аварии. Для изготовления конструктивных элементов применяются алюминий, его сплавы с магнием или бериллием, цирконий, керамические материалы, нержавеющая сталь, графит, покрытия из ниобия, молибдена, никеля и некоторые другие материалы. [c.582]

Шестидесятые годы можно назвать переломными в отношении радиационно-химических исследований наступательного плана по разработке методов получения новых ценных материалов и по созданию высокоэффективных и экономически выгодных методов получения уже известных веществ. Здесь прежде всего следует отметить освоение производства сшитого полиэтилена (см. выше п. 3) и радиационной вулканизации каучука, увеличивающ,ей срок службы автопокрышек на десятки процентов. Большое количество ценных радиационно-химических процессов получено в лабораторных установках и находится в стадии промышленного освоения. Большинство этих работ относится к полимерам (увеличение прочности дЬрева в несколько раз, получение термостойких эпоксидных смол и т. д.). Достаточно мощ,ное развитие радиационной химии позволило бы попутно решить важную задачу об использовании радиоактивных отходов от работы ядерных реакторов. [c.666]

Основными требованиями, предъявляемыми к конструкционным металлам и сплавам являются прочность и пластичность, высокие упругость и износостойкость, жаростойкость и жаропрочность, стойкость к криогенным температурам, высокая коррозионная стойкость, стойкость к тепловым ударам и перегрузкам, технологичность, стойкость к радиационому облучению, экономичность. Непременным требованием, предъявляемым ко всем авиационным материалам, является их высокий коэффициент качества, т. е. отношение величины данной характеристики материала к плотности. [c.261]

Полиимидная пленка по электрической "прочности при 20° С практически не отличается от полиэтилентерефталат-ной. Параметры полиимидной пленки отличаются, большой стабильностью при изменении температуры, как видно из рис. 3-61 и 3-62. Электрическая прочность практически не меняется до 100° С и при 200° С снижается только на 15— 20% от значения при 20° С. Правда, по влагостойкости она уступает полиэтилентере< )талатной пленке, но обладает большой стойкостью к кислотам, радиационной стойкостью, стойкостью к истиранию стойкость к щелочам низкая. Хорошо сохраняет гибкость при минусовых температурах в конденсаторах работает от —80 до +200° С сохраняет [c.208]

Фторлон-3 имеет плотность 2,14 Л г/м предел прочности при растяжении 30—40 МПа относительное удлинение перед разрывом 125—200 % предел прочности при изгибе 60—80 МПа. По нагре-востойкости (около 130 °С) фторлон-3 уступает фторлону-4. Фторлон-3 имеет несимметричное строение молекул из-за наличия в них атомов хлора (большего размера, чем атомы фтора) и является полярным диэлектриком это видно как из структурной формулы поли-трифторхлорэтилена, так и из представленных на рис. 6-11 зависимостей tg б от температуры при разных частотах. Значение фтор-лона-3 при низких частотах —около 3,3, а при I МГц —2,7 р — около 10 Ом м. Температура разложения выше 300 °С. Химическая стойкость фторлона-3 весьма высока, хотя все же ниже, чем фторлона-4, рю зато радиационная стойкость выше. Технология переработки фторлона-3 сравнительно проста. [c.115]

Универсальные установки для изучения прочности материалов при высоких температурах методами растяжения, микротвердости известны с 1959 г. Первая такая установка типа ИМАШ-9 служила для измерения микротвердости при растяжении и нагреве в вакууме до температуры 1570 К [ИЗ, 114, 118]. Более совершенная серийная установка ИМАШ-9-66 предназначена для оценки прочности металлов и сплавов при температурах от 300 до 1400 К в вакууме и защитных газовых средах [118, 119, 134]. Основным недостатком этих установок является применение только одного метода нагрева путем прямого пропускания через образец электрического тока низкого напряжения промышленной частоты. В последние годы показано, что при пропускании тока через образец возникает электропластический эффект уменьшения сопротивления металлов пластической деформации [84, 85, 182, 195, 196, 197, 198]. Установки типа НМ-4 японской фирмы Юнион оптикал используют радиационный нагрев образца при растяжении до 1770 К и при измерении микротвердости до 1270 К [119, 226]. [c.95]

Деформации сдвига в плоскости адгезионной связи измеряются путем определения величины относительного поворота кольцевых частей образца с помощью рычажного механизма. Рычаг 18 своей кольцевой частью закреплен на наружной неподвижной штанге, а рычаг 19 установлен на выступающей части подвижной внутренней штанги Относительное перемещение рычагов измеряется инди катором 20, снабженным тензометрическими датчиками 21 Электросигналы датчика после усиления поступают на коор динату X потенциометра ПДС-021. Таким образом, результа ты испытания регистрируются в виде диаграммы Р — Д5 Для исследования прочности и деформативности адгезионной связи при высоких температурах предусмотрен нагрев образца электрическим радиационным нагревателем 22 трубчатого типа. Электропитание нагревателя осуществляется от сети однофазного тока. Нагрев образца регулируется терморегулятором ВРТ-3, подключенным к понижающему трансформатору ОСУ-20. Шины понижающего трансформатора соединены с водоохлаждающими токоподводами 23, которые через герметичные уплотнения входят в камеру. Нагрев контролируется хромельалюмелевой термопарой 24, которая через герметичное уплотнение выводится за пределы камеры ЭДС термопары измеряется потенциометром КСП-4. [c.165]

По-видимому, имеется связь между температурой термического разрушения и радиационной стойкостью. Возможность свободного вращения и изгиба метильной группы алифатического амина обусловливает получение литых смол с низкой температурой термического разрушения и, наоборот, устойчивость ароматических отвердителей обусловливает получение материалов с высокой температурой термического разрушения и с повышенной радиационной стойкостью [1а]. Увеличение предела прочности при изгибе, наблюдаемое в некоторых системах на начальной стадии облучения, но-видимому, связано с реакцией остаточных этоксильных групп под влиянием излучения. [c.60]

Харрингтон [45] провел испытания на радиационную стойкость нескольких типов коммерческого полиэтилена, некоторые из которых содержали сажу. Материалы, содержаш ие сажу и антиоксидант, с точки зрения предела прочности на разрыв, но не удлинения имели, по-видимому, несколько большую радиационную стойкость, чем обычный полиэтилен. [c.66]

Поливинилиденхлорид. По радиационной стойкости сополимер вини-лиденхлорида и винилхлорида Саран ( Saran ) занимает промежуточное положение между поливинилформалем и поливинилбутиралем. Она примерно равна радиационной стойкости мочевиноформальдегидных смол и является средней для пластиков. Доза порога повреждения 4,1 10 э/ з/г, а повреждение на 25% происходит при 4,5-10 эрг/г [89]. Саран при облучении размягчается, чернеет, выделяет хлористый водород, а его предел прочности на разрыв падает [56]. [c.66]

Акрилаты. Полиметилметакрилат ( Люцит или плексиглас) — прозрачный термопластичный материал, имеющий температуру размягчения 65—100 С. Его радиационная стойкость ниже средней для большинства пластиков и сравнима со стойкостью бутадиенстирольного каучука. Полиметилметакрилат не изменяется под облучением до доз 8,2-10 эрг г, но при дозе 1,1-10 эрз/з предел прочности на разрыв и относительное удлинение уменьшаются на 25%. При более высоких дозах механические свойства очень быстро ухудшаются. При поглощении энергии более 10 эрз/г полиметилметакрилат становится очень хрупким. [c.68]

Акрилонитрильный каучук. Нитрильные каучуки (сополимеры бутадиена и акрилонитрила) имеют очень хорошую маслостойкость и хорошую теплостойкость (до 150° С). Это позволяет с успехом применять их в самолетостроении. Наиболее широко используемые коммерческие нитрильные каучуки содержат 20, 25, 35 и 45% акрилонитрила. С увеличением содержания акрилонитрила улучшается маслостойкость каучука, но в то же время повышается точка замерзания. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что акрилонитрильные каучуки имеют среднюю радиационную стойкость. При малых и средних дозах происходит как сшивание, так и разрыв цепей, причем разрыв цепей преобладает при уменьшении предела прочности, а при его возрастании преобладает сшивание. При более высоких дозах преобладает процесс сшивания. [c.81]

Неопрен. Неопреновые каучуки (полихлоропрены) имеют хорошую стойкость по отношению к алифатическим маслам, к атмосферным условиям, к озону и к нагреву (до 120° С). Они имеют хорошие физические свойства и технологические качества. Стойкость в ароматических маслах— низкая. Хлорсодержащие и другие полярные растворители вызывают набухание неопрена. По радиационной стойкости неопрен подобен нитриль-ному каучуку. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что при малых дозах облучения в неопрене происходит разрыв цепей. При более высоких дозах, при которых наблюдается резкое увеличение предела прочности, преобладает процесс сшивания. При дозе 1.0-10 эрг/г растрескивание неопрена не наблюдалось. [c.84]

Харрингтон [50] исследовал влияние облучения на физические свойства шести широко используемых неопреновых каучуков и влияние отдельных компонентов на радиационную стойкость каучуков. Предел прочности оказался наиболее чувствительным к изменению состава каучука. Наполнители, в частности, упорядочивают изменение предела прочности. Кроме того, относительно чувствительным свойством, отражающим изменение в неопрене после облучения, оказалась гибкость. Кислород, очевидно, играет второстепенную роль в радиационном повреждении неопрена. Суммарное изменение примерно равно сумме вкладов отдельных указанных эффектов. [c.84]

На радиационную стойкость акрилатных каучуков могут влиять полимерные материалы. Например, предел прочности сополимера этил-акрилата и хлорвинилового эфира Хайкар 4021 ( Нусаг 4021) значительно уменьшается при малых и средних дозах и увеличивается при больших дозах [47]. [c.87]

Исследования Харрингтона [491 показали, что сажа в качестве наполнителя не улучшает радиационной стойкости Вайтона А, хотя предел прочности получающихся материалов зависит от количества сажи. Данные о влиянии облучения на свойства некоторых фторэластомеров приведены в табл. 2.12. [c.90]

Облучение Вайтона А в аргоне или в турбинном масле при 204° С не вызывает такой быстрой порчи материала, как при облучении на воздухе [62]. Данные об изменении предела прочности, относительного удлинения и твердости Вайтона А, облученного в разных средах, приведены в табл. 2.13. По-видимому, Вайтон А можно использовать в условиях облучения в качестве прокладок и уплотнений, работающих в масле. Это второй случай, когда предотвращение доступа воздуха (кислорода) увеличивает радиационную стойкость полимера. [c.90]

Полисульфидный каучук. Полисульфидные эластомеры типа Тиокол ( ТЫокоЬ)) имеют очень хорошую стойкость в большинстве растворителей и могут применяться в интервале температур от —56 до +149° С в зависимости от состава, способа вулканизации и назначения. Испытания на радиационную стойкость были проведены только для материалов Тиокол ЗТ и Тиокол FA. Оказалось, что у Тиокола 8Т самая низкая из эластомеров радиационная стойкость [47 ]. Для его серьезного повреждения достаточно дозы 10 эрг/г. В конце концов, он становится жидким, как и бутилкаучук. Однако для размягчения Тиокола требуется доза в 20 раз большая, чем для бутилкаучука [8]. Предел прочности при облучении сначала увеличивается, а затем падает. [c.91]

Силиконовые смолы вообш,е имеют большую радиационную стойкость, чем силиконовые эластомеры. Основные диэлектрические свойства нерастворимой силиконовой смолы не изменяются при у-облучении до дозы 10 эрг/г [30]. Такие дозы, кроме того, не вызывают значительных изменений физической целостности и прочности этого материала. Хотя радиационная стойкость этого материала типична для большинства силиконовых смол, было обнаружено значительное ухудшение диэлектрических свойств одной силиконовой смеси при облучении. Эти свойства, однако, в значительной степени восстанавливаются при последующей высокотемпературной выдержке. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...