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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: /publication/289033989 Optimization of carbonization process in manufacture of fuel elements for HTGR Article in Hedongli Gongcheng/ uclear Power Engineering · October 2013 CITATIO S READS 0 9 5 authors, including: Xiangwen Zhou Tsinghua University 37 PUBLICATIO S 352 CITATIO S SEE PROFILE Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Preparation and modification of pebble fuel elements for HTGR and Properties evaluation and microstructure characterization of nuclear graphite View project All content following this page was uploaded by Xiangwen Zhou on 27 January 2016. The user has requested enhancement of the downloaded file. 第 34卷 第 5期 核 动 力 工 程 Vol1．34．NO．5 2013年 10月 NuclearPowerEngineering O Ct． 20l3 文章编号：0258-0926(2013)05-0071—05 HTGR燃料元件炭化工艺优化 卢振明，张 杰，周湘文，刘 兵，唐亚平 清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室，北京，100084 摘要：采用热失重．红外联用 (TG．IR)、差示量热分析 (DSC)方法研究高温气冷堆燃料元件基体材料中 作为黏结剂的酚醛树脂在 2o~8oooc的分解过程。用热机械分析仪 (TMA)分析石墨球样品在 20～800％的动 态热膨胀特性。测试结果表明，酚醛树脂在 5o~7O 的范围内发生相变 ，在测试温度范围内分解经过2个连 续的放热过程，石墨球样品相应地先膨胀后收缩。采用4段炭化制度所制基体材料的压碎强度达到 19．9kN、 落球强度在 6O次以上 ，各项指标完全满足设计要求，而且炭化工艺生产效率提高 71％。研究表明，在动态 条件下根据样品尺寸随温度的变化建立的炭化升温制度更为合理；炭化过程中，缩聚反应引起的体积变化是 决定升温速率的关键。 关键词：高温气冷堆 ；燃料元件；炭化；酚醛树脂 中图分类号 ：TQ127；TL342 文献标志码：A 积变化进行分析，找出影响炭化升温制度的因素， 1 引 言 科学合理地划分炭化升温区间，建立最佳的炭化 球床式高温气冷堆所用燃料元件基体所用原 升温制度。 料为天然石墨粉、人造石墨粉及酚醛树脂以一定 比例混捏烘干后粉碎而成，它与穿衣后的包覆颗 2 实验部分 粒混匀后，经过准等静压压制成球坯，然后经过 2．1 试样制备 车削