Д. В. Харьков графит в науке и ядерной технике г. Новосибирск 013 Монография

Рис.1.15. 
Зависимость относительного изменения поперечных (1) и продольных 
(2) размеров, а также объёма (3) от дозы облучения для графита ГР-280 . Расчётные 
кривые показаны сплошными линиями 
[61]. 
В случае большого радиационного распухания развивается новый 
ансамбль микротрещин, который следует принимать во внимание при 
нахождении зависимости сил внутренних напряжений 
p
i
от дозы облучения. 
Параметр β
i
в данном случае выбран из условия воспроизведения 
экспериментальной кривой деформации графита и, по сути, является 
подгоночным. 
*** 
Таким образом, резюмируя первую главу, можно сказать, что прочность 
и долговечность графитов напрямую связана с микро - и мезоструктурой 
материала углеродного композита, а также с такими характеристиками, как 
плотность и анизотропия, размеры кристаллитов, размеры и характер пор, т.е
. 
со структурой
материала в широком смысле слова структура. Изменение 
прочности
 
материала происходит тогда, когда происходят существенные 
изменения его фазового состава, микроструктуры и/или пористой структуры, 

---

43 
иначе говоря, когда идут процессы фазовых превращений, спекания, 
рекристаллизации, образования или залечивания дефектов и т.д., все эти 
процессы вместе или хотя бы один из них. Поэтому так важно контролировать 
физическими методами такие характеристики как размер кристаллитов, 
величину микроискажений структуры, соотношение кристаллической и 
аморфной составляющих, размер и суммарный объем пор и т.д. На основании 
этих данных не всегда удается предсказать механические характеристики, в 
частности, прочностные, но можно со значительной долей уверенности 
говорить о стабильности структуры материала, а значит о сохранении, по 
крайней мере, исходной прочности.
Вышеизложенное 
предполагает 
необходимость 
исследования 
особенностей внутренней структуры и дефектности графитовых 
материалов 
с целью прогноза долговечности их работы 
на основе наиболее общих 
соображений структурно-аналитической теории прочности. Так, в частности, 
более чем важным представляется
вопрос о взаимосвязанных явлениях 
прочности, ползучести и самодиффузии для случая графитовых композитов, 
где, как и в металлах, представляется предопределяющей роль межзёренной 
границы раздела. Так, в частности, для металлов уже было показано [62], что 
именно ползучесть с энергией активации, близкой к энергии активации 
самодиффузии, при определённых условиях может стать контролирующим 
механизмом диссипации энергии.
Мо
жно предположить также, что в графитах, также как и в металлах, 
основным механизмом диссипации избыточной энергии, подводимой за счёт 
протонного облучения, является пластическая деформация, а в качестве 
доминирующего лидер-дефекта можно рассматривать как различного типа 
дислокации и вакансии, так и другие дефекты кристаллической структуры. 
Краевые дислокации, междоузельные атомы и атомы примесей, нарушения 
упаковки слоёв, а также особенности мезоструктуры графитовых композитов 
могут играть определяющую роль в стабильности и долговечности 
графитового материала.

---

44