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石墨块辐射稳定性分析

检测项目

物理性能检测:

  • 密度测定:≥1.85g/cm³(参照ASTMC559)
  • 孔隙率分析:开孔率≤15%,闭孔率≤5%(ISO5017)
  • 热膨胀系数:线性膨胀率≤4.5×10⁻⁶/K(GB/T3074.1)
热性能检测:
  • 热导率测量:≥80W/mK(ASTME1461)
  • 比热容测试:≥710J/kg·K(ISO11357)
  • 热扩散率评估:辐射后衰减率≤10%(GB/T22588)
力学性能检测:
  • 压缩强度:≥30MPa(参照ASTMC695)
  • 弯曲强度:≥15MPa(ISO5014)
  • 硬度检测:肖氏硬度≥40HS(GB/T231.1)
辐射响应检测:
  • 中子辐照肿胀:肿胀率<2%(ASTME521)
  • γ射线辐照损伤:缺陷密度≤10¹⁵/cm³(ISO18562)
  • 辐照诱导膨胀:线性变化率≤0.5%(GB/T9966.1)
微观结构检测:
  • 晶格畸变分析:畸变角≤2°(参照ASTME112)
  • 微裂纹评估:裂纹密度≤5/cm²(ISO6507)
  • 位错密度测量:≤10¹⁰/cm²(GB/T13298)
成分分析检测:
  • 碳纯度检测:≥99.95%(ASTMC561)
  • 灰分含量:≤0.05%(ISO80000)
  • 杂质元素偏差:铁≤50ppm,钙≤30ppm(GB/T223)
尺寸稳定性检测:
  • 辐照后尺寸变化:长度偏差±0.1mm(参照ASTMD5947)
  • 热循环变形:循环100次变形≤0.05%(ISO11359)
  • 蠕变率测量:≤1×10⁻⁶/h(GB/T2039)
辐照后性能检测:
  • 残余强度保留率:≥90%(ASTMC773)
  • 热导率保留:≥85%(ISO22007)
  • 电导率变化:≤±5%(GB/T3048)
环境模拟检测:
  • 高温辐射耦合:温度≥1000℃,剂量率≥10⁴Gy/h(参照ASTME185)
  • 腐蚀介质暴露:酸/碱环境质量损失≤0.1g/m²(ISO11844)
  • 氧化速率评估:≤0.01mg/cm²·h(GB/T13303)
安全性能检测:
  • 放射性活化分析:特定核素活度≤1Bq/g(ASTMD3648)
  • 粉尘释放率:≤0.1mg/m³(ISO12100)
  • 机械失效阈值:载荷≥50kN(GB/T228.1)

检测范围

1.核反应堆用石墨:涵盖高纯等静压石墨块,重点检测中子辐照肿胀率与热导率衰减,确保堆芯结构稳定性。

2.高温工业炉用石墨:涉及烧结石墨块,侧重高温辐射下的尺寸变化与热扩散率,防止热应力开裂。

3.航天器热屏蔽石墨:包含轻量化石墨复合材料,检测辐射环境中的热导率维持与微裂纹演化,保障航天器热管理。

4.医疗辐射屏蔽石墨:聚焦高密度石墨块,重点评估γ射线吸收率与活化产物活度,确保辐射防护安全。

5.半导体设备用石墨:覆盖超高纯石墨,检测杂质元素偏差与电导率变化,维持洁净环境兼容性。

6.核废料容器衬里石墨:针对耐蚀石墨块,侧重腐蚀介质下的辐照诱导膨胀与残余强度,防止密封失效。

7.高温燃料电池用石墨:涉及多孔石墨电极,重点测试氧化速率与热循环变形,优化电池寿命。

8.粒子加速器组件石墨:涵盖高强度石墨块,检测高能辐射下的位错密度与蠕变率,确保机械耐久性。

9.研究堆实验样品石墨:聚焦小尺寸石墨试样,评估辐照损伤缺陷密度与晶格畸变,支持材料研发。

10.工业催化剂载体石墨:针对改性石墨块,检测高温辐射耦合环境中的粉尘释放率与成分纯度。

检测方法

国际标准:

  • ASTMC559-23石墨物理性能测试标准方法
  • ASTME1461-22热导率激光闪射法
  • ISO5017:2021耐火材料孔隙率测定
  • ISO11357:2021塑料与复合材料热分析
  • ASTME521-21中子辐照试验标准规程
国家标准:
  • GB/T3521-2021石墨化学分析方法
  • GB/T3074.1-2022石墨热膨胀系数试验
  • GB/T22588-2021材料热扩散率测试
  • GB/T2039-2021金属蠕变试验方法
  • GB/T223.1-2021钢铁及合金化学分析
方法差异说明:国际标准如ASTM侧重辐照试验剂量单位(Gy),国家标准GB/T优先使用kGy;热导率测量中,ASTM采用激光闪射法,GB/T兼容稳态热流法;杂质分析偏差限值,ISO要求±0.01wt%,GB/T设定±0.02wt%。

检测设备

1.辐照源设备:NeutronGen-5000型(中子通量10¹⁴n/cm²·s,伽马剂量率10⁴Gy/h)

2.热分析仪:NetzschSTA-409型(温度范围-150℃~1600℃,精度±0.1℃)

3.万能材料试验机:Instron-5982型(载荷范围0.01kN~100kN,分辨率0.001%)

4.扫描电子显微镜:Zeiss-Sigma-500型(分辨率1nm,加速电压0.1kV~30kV)

5.热导率测试仪:LFA-467型(测量范围0.1~2000W/mK,不确定度±3%)

6.直读光谱仪:Spark-DE-800型(检测限0.0001%,元素范围Li~U)

7.高温蠕变试验机:CreepTest-1000型(温度上限1700℃,应变精度1μm)

8.γ射线吸收仪:GammaScan-600型(能量范围10keV~10MeV,精度±0.5%)

9.X射线衍射仪:XRD-7000型(角度范围0°~160°,步长0.001°)

10.微硬度计:Vickers-HV-50型(载荷0.1g~50kg,分辨率0.01HV)

11.孔隙率分析仪:Porosimeter-200型(孔径测量0.35nm~500μm,误差±1%)

12.环境模拟箱:SimuRad-300型(温度-70℃~1200℃,湿度0~100%)

13.热膨胀仪:DIL-806型(膨胀系数分辨率0.01μm/m·K)

14.粉尘检测仪:AeroSens-400型(采样率1L/min,检测限0.01mg/m³)

15.放射性活度计:RadCount-900型(活度范围0.01Bq~1MBq,能量分辨率1keV)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

石墨块辐射稳定性分析
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。