Конструкционного материала

Около 40% образующихся при делении ядер 92 U нейтронов полезно поглощается другими ядрами 92 U, не менее 50% — массой инертного I!8 U, замедлителем, теплоносителем и конструкционными материалами. Если объем активной зоны мал, утечка нейтронов может превысить допустимую (не более 10%), в результате чего не будет самоподдерживающейся реакции деления.

Изменения температуры и давления водного теплоносителя при эксплуатации АЭС определяют особенности поведения различных примесей в пароводяном тракте. При эксплуатации теплосилового-оборудования могут произойти различные нежелательные явления, связанные с качеством воды и пара. Наиболее существенными из них являются: выделение из воды и пара растворенных в них веществ; электрохимическое и химическое взаимодействия водного теплоносителя с омываемыми им конструкционными материалами— различными сталями, сплавами и др.

Нестабильность терморезистивных преобразователей объясняется изменением значений /?0 и W100 вследствие загрязнения чувствительного элемента конструкционными материалами. Погрешности, возникающие за счет изменения R0 и W1W), имеют разные знаки, поэтому имеет место их частичная компенсация.

В электрических машинах энергия магнитного поля сосредоточена в основном в воздушном зазоре. Чтобы сконцентрировать энергию в воздушном зазоре, необходимо иметь магни-топровод и обмотки, которые вместе с конструкционными материалами обеспечивают распределение электромагнитных, тепловых и механических полей в машине.

Электровакуумные приборы. Непрерывное ИИ наиболее сильно изменяет ток эмиссии катода, ток анода и крутизну электронных ламп. Ухудшение термоэмиссионных свойств катодов вызвано сильными изменениями структуры их поверхностных слоев. Изменение свойств стекла, приводящее к его растрескиванию, выделение электродами и конструкционными материалами газов нарушают вакуум в приборах и снижают предельно допустимые напряжения между электродами. Приемно-усилительные лампы в стеклянном баллоне выдерживают ФН=Ю14-М015 см~2 и Dv=105-f-106 Гр, а в металлокерамическом корпусе — Фн до 1018 см~2. Импульсное ИИ вызывает в лампах повышение токов утечки между электродами. Мощность дозы при этом составляет 105—Ю' Г

Наиболее распространенными конструкционными материалами для изготовления печатных плат остаются фольгированные гетинаксы и стеклотекстолиты.

Конструкционными материалами для реакторных установок являются в основном аустенитные нержавеющие стали. Это вызвано стремлением уменьшить коррозию для сокращения возможности перехода продуктов коррозии в воду реакторов и их отложения на твэлах. Корпус реактора выполняется из перлитной стали с аустенитной нержавеющей наплавкой. Основные трубопроводы реакторного контура выполняются также из перлитных сталей с плакировкой аустенитной нержавеющей.

! Несмотря на то что при разработке термоядерных реакторов будет широко использоваться опыт работы материалов в ядерных реакторах, проблема материалов в этом случае стоит еще более остро, чем для быстрых реакторов. Это обусловлено прежде всего особенностями процесса передачи энергии ядерных реакций. Известно, что около 88% всей энергии деления выделяется в топливе в виде кинетической энергии осколков деления и энергии ^-излучения и только примерно 12% выносится у-излучением (~ 9,4%) и нейтронами (~ 2,5%) за пределы топлива и поглощается конструкционными материалами. Это дает конструктору ядерного реактора определенные возможности для подбора материалов в соответствии с их назначением. Например, ядерное топливо, подвергающееся наиболее мощному радиационному воздействию, обычно стремятся сделать максимально стойким к этому воздействию, в меньшей степени заботясь о его конструкционных свойствах, так как роль несущего элемента обеспечивает оболочка, в которую оно заключено.

Из приведенных экспериментальных данных следует, что перспективными конструкционными материалами для быстрых реак-

совместимость гелия с топливными и конструкционными материалами активной зоны реактора и водяным паром второго контура.

Теплоноситель на основе N2C>4 содержит порядка 0,001% хлор- и фтор-ионов, а также 10~6—10~7% микропримесей кобальта, натрия, лантана, железа, магния и др. Установлено, что характер коррозии N2O4 с конструкционными материалами в интервале температур 50—180 °С идет с убылью веса, а при температурах выше 200 °С —

Таблица 6. Выбор конструкционного материала конденсаторных трубок для различных охлаждающих вод

4.5. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ШТАМПУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ РЭА И ПУТИ ЭКОНОМИИ КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

В качестве примера рассмотрим ЭЭО деталей типа сеток и сит, изготавливаемых из листового конструкционного материала (коррозионностойкие стали, латуни, алюминий и его сплавы, никель, молибден и др.) толщиной до 2,мм. Требования к качеству сеток, применяемых в электронной технике, очень высоки: допуски на ширину и шаг перемычек ±0,002 мм, на наружные размеры сетки (окружность, квадрат, прямоугольник и др.) ±0,01 мм, шероховатость обработанной поверхности Rn 0,32—0,16 мкм. Эти требования выполняются одновременным изготовлением всех отверстий одним инструментом (до 800 отверстий диаметром 0,2—2 мм). При этом достигают высокой производительности обработки (зо 10000 отв./ч). Режимы обработки сеток: напряжение 100—150 В, ток короткого замыкания 0,5—2,5 А, емкость конденсатора 0,02—5 мкФ. Материал электрода-инструмента — медь, латунь; диэлектрическая среда — керосин.

В настоящее время насчитывают около 6000 марок пластмасс. Основное сырье для получения компонентов пластмасс широко распространено в природе — нефть, угол'?, известь к др. Использование пластмасс в производстве РЭА как конструкционного материала составляет примерно 10% от общего объема пластмасс, используемого в народном хозяйстве страны. В то же время применение пластмасс имеет огромное значение для практической реализации схемотехнических разработок в области радиотехники и электроники, так как пластмассы являются основным компонентом большинства элементов электрической изоляции, причем некоторые из них известны как лучшие диэлектрики, а в высокочастотных устройствах радиосвязи, генераторах высокой частоты они незаменимы. Кроме того, пластмассы широко используют для изготовления деталей конструктивной базы и для герметизации устройств в целях защиты активных элементов РЭА, например микросхем, от вредного действия окружающей среды и механических воздействий. Пластмассы достаточно прочные и легкие материалы, имеют плотность 0,9— 2,2 г/см3. Некоторые из пластмасс обладают уникальными свойствами, например, по химической стойкости политетрафторэтилен прСВОСХО-днт золото и платину, а ряд прозрачных пластмасс пропускают ультра-

Выбор той или иной марки пластмассы в качестве конструкционного материала ведется с учетом назначения и условий эксплуатации детали, физических свойств пластмассы и ее стоимости. Для деталей конструктивной базы РЭА важными свойствами являются пределы прочности при растяжении, сжатии и изгибе, относительное удлинение, ударная вязкость и рабочий температурный диапазон. Детали схемотехнической базы, наряду с необходимой механической прочностью, должны обладать электрической прочностью, достаточным объемным и поверхностным электросопротивлением, диэлектрической проницаемостью и допустимым тангенсом угла диэлектрических потерь.

РЭА и пути экономии конструкционного материала ... 70

За последние 10—15 лет промышленностью освоен и серийно выпускается ряд новых марок листовых электротехнических стекло-текстолитов, например стеклотекстолит марки СТЭФ, обладающий высокой механической прочностью при повышенных температурах, огнестойкие стеклотекстолиты СТЭБ и СТЭБ-Н, стеклотекстолит СТЭД с повышенными диэлектрическими характеристиками в условиях повышенной относительной влажности. Применение стеклопластиков в качестве электроизоляционного и конструкционного материала в электромашиностроении позволяет создавать электрические машины разных классов нагревостойкости, повышать их надежность в эксплуатации и решать ^яд новых технических задач.

Летные испытания первых реактивных истребителей, при которых скорость полета достигала 910—950 км/час, подтвердили результаты ранее выполненных теоретических и экспериментальных работ. Они показали, что отработанная и широко использовавшаяся аэродинамическая схема свободноне-сущего моноплана с трапециевидным крылом утолщенного профиля допускает увеличение скорости лишь в пределах до 0,8 от скорости звука на соответствующих высотах, что превышение этого предела приводит к тяжелым нарушениям устойчивости и управляемости самолета, чт увеличение скорости сопряжено со значительным возрастанием воздушных нагрузок, испытываемых летящим самолетом. Следовательно, для практического освоения околозвуковых и звуковых скоростей обязательны переход к новым аэродинамическим схемам, отказ от применения дерева как конструкционного материала и разработка новых принципов проектирования цельнометаллических самолетов с крыльями и оперением высокой прочности и жесткости.

где А •—общая площадь стенового ограждения; p^ — удельные затраты энергии на производство строительных материалов, содержащихся в единице площади стенового ограждения. Заметим, что поскольку выбор конструкционного материала определяется не только затратами на энергию при его производстве, но и трудовыми издержками а\, необходимо должным образом учитывать соотношения между показателями p^ и а\. На практике значение параметра p^ включается при расчете в параметр р2 и представляет собой лишь малую часть последнего. Однако стоимость бетона может существенно увеличиться в ближайшее десятилетие, если цены на органическое топливо будут продолжать расти.

Результаты выполненных экспериментальных работ свидетельствуют о возможности интенсификации процесса теплообмена и существенном расширении области бескризисной работы твэлов при использовании в стержневых сборках интенсификаторов, закручивающих поток теплоносителя с помощью скрученных лент, расположенных в межстержневом пространстве на всю длину ТВС. Однако это связано с существенным увеличением гидравлического сопротивления и введением в активную зону дополнительного поглотителя нейтронов в виде конструкционного материала. Кроме того, создание пакетов из скрученных лент на всю длину стержневой сборки связано с технологическими трудностями, особенно при значительной ее длине.

уменьшению количества конструкционного материала в активной зоне при обеспечении более простой технологии их изготовления и достаточно эффективной интенсификации теплообмена. Необходимо отметить, что если для каналов простой геометрии уже возможно в некотором приближении аналитическое описание движения вращающегося потока, как это сделано в ч. 1 настоящей книги, то для стержневых сборок это еще предстоит сделать. Поэтому для исследования интенсификации теплообмена в стержневых сборках с помощью закрученного потока единственным путем пока остается эксперимент.