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第一章核燃料1

前言1

目录1

一、铀的物理性能2

2．辐照对退火锆的机械性能的影响（248）3．中子辐照对锆－2

Ⅰ．铀2

1．密度（2）2．熔点（2） 3．比热（2）4．膨胀系数3

5．导热系数3

二、铀的机械性能4

1．铀的拉伸性能（4）2．铀的弹性5

Ⅱ．铀合金5

一、铀－钼合金6

1．铀－钼合金的物理性能（6） 2．铀－钼合金的机械性能7

二、铀－铬合金9

1．铀－铬合金的物理性能（9）2．铀－铬合金的机械性能11

三、铀－铝合金13

1．铀－铝合金的物理性能（13） 2．铀－铝合金的机械性能14

四、铀－锆合金15

1．铀－锆合金的物理性能（15） 2．铀－锆合金的机械性能16

五、铀－铌合金18

六、铀－硅合金19

七、铀的多元合金19

Ⅲ．陶瓷燃料20

一、二氧化铀20

1．二氧化铀的特点与性能（20）2．二氧化铀的导热系数21

二、其他陶瓷燃料23

1．一碳化铀（23）2．氮化铀24

Ⅳ．弥散型燃料24

Ⅴ． 液态燃料25

一、熔盐燃料26

1．成分（26） 2．粘度（27） 3．导热系数（28） 4．比热28

5．熔化热（29） 6．液体的密度（29） 7．体膨胀系数30

8．蒸汽压（30） 9．表面张力（30） 10．惰性气体在燃料盐中的溶解度（31） 11．BF3气体在燃料盐中的溶解度31

12．普朗特数31

二、液态金属燃料32

第二章反应堆用冷却材料（载热剂）35

前言35

一、标准大气压下气体的物理性质41

Ⅰ．气体的热物理性质41

二、氩的物理性质44

三、氦的物理性质54

四、氮的物理性质63

五、氢的物理性质73

六、二氧化碳的物理性质77

Ⅱ．水和重水的物理性质87

一、水的物理性质87

二、重水的物理性质109

一、各种金属在0℃时的物理性质124

Ⅲ．液态金属的物理性质124

二、各种金属和合金在不同温度和压力下的蒸汽压和126

表面张力126

三、各种液态金属对材料的腐蚀性129

四、液态钠的物理性质129

五、钠－钾合金的物理性质130

六、液态铋的物理性质133

八、汞的物理性质134

七、铅－铋合金的物理性质134

Ⅳ．其他137

一、几种有机液体的物理性质137

二、熔融硝酸盐的物理性质137

三、熔融氟化物的物理性质137

前言145

第三章反应堆用减速材料（慢化剂）145

Ⅰ．石墨147

一、石墨的性能148

1．石墨的核性能（148） 2．石墨的导热性能（149） 3．石墨的比热（151）4．石墨的抗热震性（151）5．石墨的高温强度（151） 6．石墨的化学稳定性（151） 7．石墨的各向异性（152）8．几种石墨的一些机械、物理性能152

二、辐照对石墨性能的影响153

1．石墨的潜能（153） 2．石墨导热系数的变化（153） 3．石墨尺寸的变化154

三、高功率密度反应堆对石墨的要求161

四、熔盐反应堆实验装置（MSRE）用石墨162

Ⅱ．铍和氧化铍163

一、铍163

1．铍的核性质（163） 2．铍的物理性质（163） 3．铍的机械性能（165）4．铍的化学性质（165） 5．铍的加工性能166

6．铍的辐照肿胀（166） 7．几点说明166

二、氧化铍167

1．氧化铍的物理性质（167）2．氧化铍的化学稳定性168

3．氧化铍的机械性能（168）4．氧化铍的辐照肿胀169

第四章反应堆用结构材料172

前言172

Ⅰ．钢173

一、20号优质碳素钢173

1．化学成分（173）2．物理性能（173）3．机械性能174

二、12Cr1MoV低合金钢177

1．化学成分（177） 2．物理性能（178） 3．机械性能178

4．抗氧化性能179

三、制造锅炉用碳素钢及低合金钢钢板180

1．电站建设中常用碳钢、低合金钢钢材的化学成分和性能182

四、电站建设中常用碳钢、低合金钢钢材182

2．钢材额定的许用应力185

五、中子辐照对碳钢和低合金钢性能的影响187

六、国外核反应堆压力壳用钢191

Ⅱ．不锈钢194

一、国内外不锈钢号对照195

二、几种不锈钢的化学成分195

三、常用不锈钢1Cr18Ni9Ti的性能195

1．物理性能（195）2．机械性能（196） 3．耐腐蚀性能198

四、几种300系列不锈钢（美AISI）的性能（在退火199

条件下）199

1．短时间拉伸特性（199） 2．蠕变－断裂特性（200） 3．最大设计应力（201）4．弹性模量（201）5．抗腐蚀性能201

1．含Cr15～22％，Ni8～15％的奥氏体不锈钢的比重202

五、奥氏体不锈钢的热物理性质202

2．含18％Cr，8％Ni奥氏体不锈钢的线膨胀系数（202）3．奥氏体不锈钢的比热（203） 4．奥氏体不锈钢（含Cr18～25％，Ni8～20％）的导热系数203

六、辐照对不锈钢性能的影响204

1．辐照对347不锈钢拉伸时机械性能的影响（204） 2．辐照后347不锈钢机械性能的变化（快中子通量为2.4×1021中子／厘米2）（205） 3．辐照积分通量对1X18H9T不锈钢机械性能的影响（205） 4．辐照温度对1X18H9T机械性能的影响（205） 5．辐照后304不锈206

Ⅲ．镍基合金207

一、镍－铜合金——蒙乃尔（Monel）合金207

二、镍－铬－铁合金——茵科镍尔（Inconel）合金209

1．茵科镍尔合金（209）2．茵科镍尔600合金（211）3．茵科镍尔706合金（214）4．茵科洛伊800合金（Incoloy Alloy-800）214

三、镍－钼合金——赫斯特洛伊（Hastelloy）合金217

3．赫斯特洛伊N合金218

1．赫斯特洛伊B合金（217） 2．赫斯特洛伊C合金218

四、镍－钼－铬－铁合金223

1．赫斯特洛伊F合金（223）2．茵科洛伊－825合金224

3．几点说明226

Ⅳ．铝及铝合金227

一、工业纯铝228

1．化学成分（228） 2．工业纯铝AД及AД1的物理性能228

3．工业纯铝的线膨胀系数与温度的关系（229） 4．工业纯铝比热与温度的关系（229） 5．工业纯铝AД及AД1在常温下的机械性能（229）6．工业纯铝AД及AД1在高温下的机械性能（229） 7．在高温下2S铝在水中的腐蚀（pH=6～7）（230）8．2S铝在反应堆中辐230

9．辐照对2S铝在拉伸时机械性能变化的影响230

（52S）型］231

1．合金成分（231） 2．物理性能（231） 3．常温下的机械性能（231） 4．高温下的机械性能（232） 5．辐照对合金的机械性能变化的影响232

三、二号锻铝LD2［相当于苏联AB合金铝（Al-Mg-Si232

系）航空铝合金］232

1．合金成分（232）2．物理性能（232） 3．常温下的机械性能（233）4．高温下的机械性能233

Ⅴ．镁及镁合金234

一、镁234

1．镁的物理化学性质（234）2．镁的机械性能（236）3．镁的抗腐蚀性能237

二、镁合金237

1．镁－铝－铍合金——马格诺克斯（Magnox）合金（237）2．镁－锆合金及其他238

Ⅵ．锆及锆合金239

一、锆及锆合金在反应堆中的应用239

二、锆的性能240

三、锆合金241

1．锆－锡合金（244）2．锆－铌合金（246）3．锆合金的发展方向246

四、中子辐照对锆及其合金的性能的影响248

1．冷变形锆在积分通量为5×1019中子／厘米2下辐照的影响248

合金的拉伸性能的影响248

Ⅶ．钼252

一、钼的应用252

二、钼的性能253

1．钼的物理性能（253）2．钼的耐腐蚀性能（255）3．钼的机械性能（258）4．钼的可焊性259

三、中子辐照对钼的机械性能的影响259

一、钨及其合金的应用260

ⅤⅢ．钨260

二、钨的物理性能262

三、钨的化学性能263

四、中子辐照对钨的机械性能的影响264

Ⅸ．铌和钽265

一、铌和钽在反应堆中的应用265

1．铌（265）2．钽267

二、铌和钽的物理性质267

三、铌和钽的机械性能269

四、铌和钽的抗腐蚀性能271

五、中子辐照对铌、钽的性能的影响273

1．辐照对铌的性能的影响（273） 2．辐照对钽的性能的影响273

Ⅹ．钒274

一、钒合金在反应堆中的应用274

二、钒的物理性能275

三、钒合金的机械性能276

四、钒的抗腐蚀性能277

五、钒合金的选择277

第五章反应堆用控制材料279

前言279

Ⅰ．铪281

一、铪的物理性能282

二、铪的机械性能283

三、铪的抗腐蚀性能283

Ⅱ．镉284

一、镉的物理性能284

四、铪的辐照性能284

Ⅲ．银－铟－镉合金286

一、前言286

二、镉的机械性能286

二、Ag-15％（重量）In-5％（重量）Cd合金287

1．合金的特点（287） 2．Ag-15In-5Cd合金的物理性能288

Ⅳ．硼及含硼材料290

一、硼290

3．Ag-In-Cd合金的机械性能（289） 4．Ag-In-Cd合金的耐蚀性（289） 5．Ag-15In-5Cd合金辐照后的机械性能290

二、碳化硼291

三、硼钢293

1．用于控制的工业硼钢的化学成分（293） 2．硼钢的物理性能293

四、硼不锈钢294

Ⅴ．稀土元素297

附录1 世界各国标准代号300

附录2 符号名称对照表300

附录3 基本单位换算304

附录4 几种合金的中子和γ射线参数311

附录5 几种化合物的中子和γ射线参数312

附录6 1＜Z＜88元素的中子和γ射线参数315

附录7 元素周期表317

二、二号防锈铝合金LF2［相当于苏联АМГ型，美国5052