高温气冷堆燃料元件石墨粉无粘结压制性能的试验方法.docxVIP

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FORMTEXT中国核学会团体标准

T/FORMTEXTCNSFORMTEXTXXXX—FORMTEXTXXXX

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FORMTEXT高温气冷堆燃料元件

石墨粉无粘结压制性能的实验方法

FORMTEXTExperimentalmethodsforbinder-freecompactionofgraphitepowder

inhightemperaturegas-cooledreactorfuelelements

FORMDROPDOWN

FORMTEXT（本草案完成时间：）

FORMDROPDOWN

FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布

FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施

FORMTEXT中国核学会??发布

STYLEREF标准文件_文件编号T/CNSXXXX—XXXX

STYLEREF标准文件_文件编号T/CNSXXXX—XXXX

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本标准由中国核学会提出。

本标准由核工业标准化研究所归口。

本标准起草单位：清华大学核能与新能源技术研究院、核工业标准化研究所。

本标准主要起草人：张杰、周湘文、赵宏生、刘兵。。。。。

高温气冷堆燃料元件石墨粉无粘结压制性能实验方法

范围

本文件规定了高温气冷堆燃料元件石墨粉无粘结压制性能实验方法的仪器设备、试剂或材料、样品制备、试验方法、判定规则等。

本文件适用于高温气冷堆燃料元件用天然石墨粉和人造石墨粉不添加粘结剂仅通过机械压力成型后其压制性能的实验方法。

规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

T/CNS93 高温气冷堆燃料元件人造石墨粉技术规范

T/CNS94 高温气冷堆燃料元件天然石墨粉技术规范

术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

方法提要

称取一定量的天然石墨粉或人造石墨粉，在无粘结剂条件采用等静压机压制坯体样品，加压泄压速度与高温气冷堆球形燃料元件的制备工艺要求一致，测试压制坯体的体密度、电导率、弹性膨胀等压制性能，研究压制坯体的石墨化程度与均匀性，并评估压制后回弹行为，分析石墨粉是否可用于高温气冷堆燃料元件的生产。

环境条件

湿度≤30%RH，温度为25±2℃。

仪器设备

等静压机，压力范围0～300kN，精度±1%。

模具：内径60mm×60mm的圆柱形橡胶软模具，邵氏硬度为60±5HA。

电子天平，分度值0.001g。

数显卡尺，精度0.001mm。

四探针电阻率测定仪，范围0～5000μΩ·mm。

应变片法弹性膨胀测量仪，应变片精度±1με。

试剂或材料

天然石墨粉，满足T/CNS94的要求。

人造石墨粉，满足T/CNS93的要求。

样品制备

称取一定量的天然石墨粉或人造石墨粉，装入模具，抽真空（相对真空度不低于85%）密封。

用等静压机压制样品，压力分别为：0.2kN、0.4kN、0.6kN、0.8kN、1.0kN、1.2kN、1.8kN、3.0kN、4.0kN、5.0kN、10.0kN；保压时间为：300s。

加压泄压速度与高温气冷堆球形燃料元件的制备工艺要求一致。

试验方法

体密度测试

测量压制坯体质量，记为m。

通过尺寸法计算体积（V）：测量直径与高度（各测3点取均值）

压制坯体的体密度按式1）计算：

ρ=m/V1）

式中：

ρ——压制坯体的体密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；

m——压制坯体的质量，单位为克（g）；

V——压制坯体的体积，单位为立方厘米（cm3）。

重复测试至少5个样品，偏差应≤2%。

绘制密度与压力的曲线图。

电导率测试

将压制坯体表面抛光至Ra≤1.6μm。

线性四探针等间距接触样品，施加恒定电流（I），测量电压降（ΔV）。

压制坯体的体密度按式2）计算：

ρ=(πt/ln2)×(ΔV/I)2）

式中：

ρ——压制坯体的电阻率，单位为