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石墨模具制品各种特性与辐照剂量的关系-伟名石墨

核石墨的辐射线辐照损伤与退火

具有175电子伏(eV)以上能量的中子,和石墨模具制品中的碳原子发生碰撞,碳原子便从正规的晶体点阵弹跳出去,潜入到晶体层面之间,同时在原来位置上留下一个空晶格点。众所周知,碳原子获得大约25电子伏的能量,便发生位移,离开原来晶格点。在紧接核分裂之后,具有2百万电子伏(MeV)高能量的中子,在4cm的平均行程上连续同碳原子碰撞,直至达到175电子伏的能量时,可产生58个一次移位碳原子。

接受了大能量的移位原子,在能量很高的情况下,其大部分能量因电子激励、离子化作用和卢瑟福散射而消失。可是当移位原子的能量降到5000电子伏以下时,则因和其他碳原子发生弹性碰撞,其能量的大部分都消耗掉,在这个过程中发生多起二次位移,移位原子的能量终于降低到不能弹出晶格点的程度,于是在碰撞点产生大量的热,然后移位原子就停止下来,与2百万电子伏的中子进行碰撞所产生的一个一次移位碳原子,直到其运动停止时,可发生1500个以上的二次位移。弹出的碳原子的移动比较容易,其大部分都潜入到晶体中的空晶格点,或者移动到晶体的端部并落定下来,还有一部分单独地或成集合状态(多半是C,分子的集合体)停留在层面之间。以这样机理产生的晶格空位,层间侵人原子和原子群是石墨模具制品晶体的主要缺陷,也叫做石墨材料的辐照损伤,这会引起石墨特性的显著变化。石墨模具制品各种特性与辐照剂量的关系。

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