高温气冷堆球形燃料元件基体石墨导热性能的研究

摘要

以球形燃料元件基体石墨球样品为对象,介绍了激光闪射法测试材料导热系数的原理及方法,以及比热容的测试原理,分析了不同测试方法和取样方法对1000℃下石墨材料导热系数的影响.研究表明,同步热分析仪激光导热仪联用计算得出的材料导热系数,与直接使用激光导热仪测出材料的导热系数存在较大差别,前者更准确可靠.当从球形燃料元件基体石墨球不同位置取样时,同一石墨加工柱中心取样所测得的导热系数比二次取样所测得的导热系数要大,这与不同位置的材料密度、气孔多少有关.同一基体石墨球不同方向取样的导热系数区别很大,这与石墨材料中的多晶石墨的层面结构在压力下的择优取向有关,一般来说,垂直于压制方向的导热系数比平行于压制方向的要大.测试结果表明,所用石墨材料的导热系数都大于30W/(m·K),达到了高温气冷堆燃料元件基体石墨导热性能的设计指标.