核電減摩板
核電減摩板是核電主設(shè)備的關(guān)鍵支撐部件，常用于反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器等設(shè)備的支撐組件中，能通過(guò)減少設(shè)備位移時(shí)的摩擦保障系統(tǒng)安全，以下是關(guān)于它的詳細(xì)介紹：
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核心作用
- 減摩防磨：核電設(shè)備在啟?；驕囟茸兓瘯r(shí)會(huì)發(fā)生熱脹冷縮位移，減摩板憑借自身低摩擦系數(shù)的特性，可大幅降低設(shè)備與支撐結(jié)構(gòu)間的摩擦磨損。比如蒸汽發(fā)生器底部的減摩板，能減少其位移過(guò)程中的磨損，且要求全壽命服役運(yùn)動(dòng) 800 次后摩擦因數(shù)仍小于 0.15。
- 釋放熱應(yīng)力：設(shè)備因溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，可借助減摩板保障設(shè)備自由脹縮位移來(lái)有效釋放，避免熱應(yīng)力過(guò)大損壞設(shè)備結(jié)構(gòu)，像核反應(yīng)堆壓力容器通過(guò)支座減摩板實(shí)現(xiàn)徑向自由伸縮，保障了容器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
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主流結(jié)構(gòu)與材質(zhì)
- 目前主流的核電減摩板多為金屬基體 + 石墨鑲嵌的復(fù)合結(jié)構(gòu)。金屬基體通常選用合金化改性灰鑄鐵、耐熱鑄鐵合金等，這類(lèi)材質(zhì)承載能力強(qiáng)，部分改性灰鑄鐵的壓縮屈服強(qiáng)度可達(dá) 790MPa，能滿(mǎn)足核電設(shè)備的高壓承載需求；石墨則作為自潤(rùn)滑材料，需嚴(yán)格控制殘余元素含量，且具備良好的耐輻照性，經(jīng)大劑量 γ 射線(xiàn)輻照后力學(xué)性能基本不變。
- 部分新型減摩板還會(huì)在石墨圓柱外側(cè)增設(shè)銀膜層，以此彌補(bǔ)金屬基體與石墨熱膨脹系數(shù)的差值，保證高溫下二者配合牢固不松動(dòng)，適配 350℃以上的高溫服役環(huán)境。
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關(guān)鍵性能要求
- 承載能力強(qiáng)：?jiǎn)螇K減摩板需承受極大垂直載荷，如蒸汽發(fā)生器用減摩板需承受 3500kN 以上載荷，反應(yīng)堆壓力容器支座減摩板在承載 18889kN 甚至更高載荷時(shí)仍需穩(wěn)定工作。
- 摩擦與磨損可控：長(zhǎng)期服役中摩擦因數(shù)需保持穩(wěn)定且處于低水平，一般要求低于 0.15；同時(shí)磨損量需嚴(yán)格控制，如蒸汽發(fā)生器減摩板全壽命服役磨損量要低于 0.15mm。
- 長(zhǎng)壽命與耐苛刻環(huán)境：三代核電減摩板需滿(mǎn)足 60 年服役壽命，新型產(chǎn)品則需適配 80 年壽命要求，且要耐受核電環(huán)境中的輻射、高溫等，保證性能不衰減。
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典型制備工藝
- 先制備金屬基體，在其表面加工鑲嵌孔并做精銑精鉸處理，部分還需對(duì)孔底進(jìn)行圓角處理，確保應(yīng)力分布均勻。
- 準(zhǔn)備石墨圓柱，部分會(huì)對(duì)石墨圓柱進(jìn)行鍍銀膜等處理，制成石墨復(fù)合件；對(duì)于常規(guī)石墨柱，常采用熱裝方式鑲嵌，即將基體加熱到 400 - 600℃后嵌入石墨柱。
- 新型工藝中，會(huì)將金屬基體預(yù)熱至 200 - 220℃，同時(shí)把石墨復(fù)合件浸泡液氮 24h 以上，利用熱脹冷縮原理實(shí)現(xiàn)緊密裝配，裝配后還需磨削石墨圓柱至同一平面，保障使用精度。
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