钢铁工业用高碳材（物）料

高碳材(物)料拥有的优良的理化性能使得其在钢铁工业中得以广泛的应用，文章从用量较大的炼铁用焦炭、高炉炉衬和电弧炉炼钢用石墨电极三方面作了介绍，概述了高碳材(物)料在各种不同情况下所表现的性能，以及各自的生产和市场状况。     

CeO2/γ-Al2O3脱硫剂的制备及脱硫动力学研究

采用浸渍法制备了0.03gCeO_2/g(γ-Al_2O_3)脱硫剂,X-射线衍射(XRD)表明CeO_2在γ-Al_2O_3载体表面的分布状态是亚单层分布。采用热重分析方法研究了0.03gCeO_2-g(γ- Al_2O_3)脱硫反应的本征动力学,随着SO_2浓度和温度的增加,CeO_2转化率也会增加,得到动力学方程为R=1.14×10~(-4)·exp(-1508.39/T)·C_(SO_2)mg/mgs。动力学参数活化能是12540.78 J/mol,对SO_2的反应级数是1级,指前因子是1.14×10~(-4)mg(mg·s)~(-1)。0.03gCeO_2/g(γ- Al_2O_3)脱硫剂是可再生的,硫化时间过长会降低脱硫剂的可再生性。     

HTR堆内碳素构件孔结构及吸湿特性研究

通过压汞法、N₂吸附法,结合SEM研究了石墨（IG-110）和含硼炭砖（BC）的孔结构,采用XPS分析了材料表面基团,测试了两种材料在不同湿度环境下的动态吸湿过程,分析了孔结构、表面基团、环境湿度对吸湿量的影响,为高温气冷堆（HTR）堆内碳素构件的防潮、除湿提供科学参考。结果显示：BC拥有发达的5 μm以上开口大孔,存在广泛的中孔级别裂隙;IG-110则绝大多数为开口孔隙,1～5 μm的孔隙较为集中。开口孔径的大小和数量是影响吸湿的重要因素。BC平衡吸湿量明显大于IG-110平衡吸湿量;两种材料在不同湿度条件下初始2 h内的吸湿量急速增长;不同湿度条件下,一般在5～8 h内都能达到平衡,在25 ℃下湿度为60%～90%时平衡吸湿量随湿度呈线性关系。     

镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管的磁性能及其复合材料的微波吸收性能

用竖式炉流动法,以二茂铁为催化剂,噻吩为助催化剂,苯为碳源通过催化裂解反应在1100~1200℃制备了直线形碳纳米管,外径为20~50 nm,内径10~30 nm,长度50~1000 μm。用化学镀工艺在碳纳米管表面均匀包覆了Ni-P和Ni-N合金,研究了它们的磁性能及其环氧树脂基复合材料在2~18 GHz的微波吸收性能。与纯碳纳米管相比,镀Ni-P合金碳纳米管复合材料的吸收峰向高频移动,镀Ni-P和Ni-N合金碳纳米管经热处理后,复合材料的吸收峰向低频移动。镀Ni-P合金碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金经热处理碳纳米管的矫顽力分别为304.34 Oe、 81.65 Oe、 183.85 Oe。随着矫顽力的增加,在2~18 GHz,复合材料的微波吸收峰向高频移动。在复合材料中,碳纳米管以及镀Ni-P和Ni-N合金的碳纳米管作为偶极子吸收微波。      

球形燃料元件热处理中尺寸和质量的变化

为实现高温气冷堆球形燃料元件先车削后炭化和高温纯化等热处理的工艺,必须对热处理过程中元件的尺寸和质量等参数的变化及其影响因素进行研究。研究表明,炭化过程中基体石墨球毛坯的平均失重约占热处理过程中毛坯总失重的99.7%,毛坯沿赤道和两极方向的平均尺寸收缩率分别约为0.64%和0.88%,呈现一定的各向异性;而高温纯化过程中,毛坯的微量失重主要是由于位于热解炭与边缘的氢原子发生断裂所致,其沿赤道和两极方向的尺寸收缩率分别为0.24%和0.25%,为各向同性,主要与高温下热解炭结构中石墨的有序化有关。热解炭石墨有序化程序的提高有利于提高球形燃料元件的综合性能。     

石墨摩擦性能的研究现状及展望

在高温气冷堆中,球形燃料元件基体石墨的摩擦性能对于燃料循环系统的球流设计和反应堆运行安全具有十分重要的意义,已成为核材料学科的重要研究领域之一。文章介绍了迄今为止国内外石墨摩擦性能的研究进展,对石墨摩擦性能的主要影响因素如外在因素中的环境气氛和温度等进行总结,并对载荷、滑动距离和速度等影响因素进行了阐述。石墨摩擦性能的相关研究结果,可为未来开展高温气冷堆用球形燃料元件基体石墨摩擦性能的研究提供借鉴和参考。通过对比结构石墨IG-11和球形燃料元件A3-3基体石墨在空气中的摩擦行为,进一步说明了针对基体石墨摩擦行为开展研究的必要性。     

球床式高温气冷堆示范工程球形燃料元件的研制

为满足球床式高温气冷堆（HTR-PM）示范工程对球形燃料元件大批量生产、单球高铀含量和低破损率的要求,必须对10 MW高温气冷堆时期的球形燃料元件生产工艺进行改进和优化。通过对基体石墨粉、穿衣、压制、车削和热处理等关键设备及相关工艺进行重新设计和优化,建立了规模化的球形燃料元件生产工艺。采用该工艺生产的球形燃料元件,冷态性能如压碎强度、热导、磨损和腐蚀等均满足HTR-PM的技术指标,特别是球形燃料元件的平均自由铀含量与HTR-PM球形燃料元件的自由铀含量指标（6.0×10^-5）相差近1个数量级。采用优化后的规模化生产工艺,成功地研制出符合HTR-PM技术要求的球形燃料元件。     

HTR-PM燃料元件生产穿衣工艺及设备研制

自主研制了穿衣工艺所用非标设备,包括穿衣系统、滚筒筛、振选台、均匀化设备、不合格颗粒回收系统等。工艺实验结果显示,穿衣颗粒成品率高且稳定,破损率满足设计要求。设备易于操作控制,完全能满足高温气冷堆示范电站燃料元件规模生产的需要。     

球床式高温气冷堆堆内的石墨材料

石墨在高温气冷堆内用作堆芯结构材料和燃料元件基体,在反应堆内承受高温、高辐照等极端条件.本文以球床式高温气冷堆为例,对堆内使用的结构石墨的功能、所处环境和技术要求等进行介绍,并对球形燃料元件用基体石墨粉体的特性如物理特性、工艺特性和化学特性等进行了详细的阐述.     

Sol-Gel法制备球形UO2陶瓷颗粒

以U3O8粉末为原料,采用外凝胶与内凝胶结合的sol-gel法,经过溶解制胶、凝胶成球、陈化、洗涤干燥、煅烧、还原烧结、筛选得到球形UO2陶瓷颗粒．采用该方法制备的陶瓷颗粒为面心立方结构,密度为理论密度的98．18％;基本不含杂质, O／U比为2．00,平均标准偏差为0．001;平均直径为498．1μm,标准偏差为14．7μm;球形度分布在1．00～1．10区间,平均值为1．04;平均畸形比为2．2×10-4,各项指标都达到设计要求．同时,研究分析了各参数的影响．