熔盐堆石墨控制棒套管碳纤维布增强工艺及性能研究

在熔盐堆中需要设置控制棒套管,以实现控制棒在反应堆中的自由升降。石墨是理想的控制棒套管材料,但石墨强度与韧性不足,是其作为熔盐堆控制棒套管需要解决的主要问题。首先,在真空环境下用先驱体溶液预浸渍碳纤维布,并将其以一定的张力缠绕在石墨管上。其次,通过先驱体浸渍裂解工艺多次循环压力浸渍、固化、碳化制备不同增密次数和缠绕层数的样品。然后,对碳纤维布增强石墨管材样品和参照样品进行力学性能测试。最后,对测试损伤样品进行微观结构、失效方式分析,进而优化制备工艺以提升材料性能。结果表明:采用碳纤维布缠绕工艺以及先驱体浸渍裂解法可以很大程度上克服石墨管的强度及韧性不足的缺点,有望用于熔盐堆控制套管的制备。