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

Таблица 6.1
. Средние значения и коэффициенты вариации механических 
свойств при растяжении исходных образцов графита. 
Средние значения предела прочности σ
р
, общего удлинения δ
о
и модуля 
Е
для образцов параллельной вырезки выше, чем для образцов 
перпендикулярной вырезки. Более высокое значение σ
р
в параллельном оси 
формования направлении связано с преимущественным расположением 
кристаллитов базисными плоскостями вдоль оси блока и тем, что разрушение 
графита при нагружении происходит за счет растрескивания кристаллитов 
вдоль базисных плоскостей. Более высокие значения 
Е
в параллельном 
направлении также объясняется текстурой графита и анизотропией упругих 
свойств кристаллитов (в направлении параллельном базисным плоскостям 
модуль упругости кристаллитов значительно выше). 
На рис.6.7 приведены зависимости модуля упругости, предела 
прочности и предельной деформации от флюенса нейтронов для образцов, 
облученных при температуре 450°С. Зависимости механических свойств от 
флюенса для образцов, облученных при температуре 560°С, имеют 
аналогичный вид. 

---

164 
Для 
сравнения на 
рис.6.7,а приведены также зависимости 
динамического модуля упругости от флюенса. Можно отметить совпадение в 
пределах погрешности значений модуля упругости, определенного 
статическим и динамическим методами, что подтверждает возможность 
использования динамического метода для оценки статических модулей 
упругости. 
Предел прочности растет приблизительно до флюенса 1,6
⋅
10
22
см
-2
, 
после чего происходит его снижение, и при флюенсе около 2,4
⋅
10
22
см
-2
значение σ
р 
становится равным исходному значению. Максимальный прирост 
предела прочности составляет 120-200 % в зависимости от направления 
вырезки. Облучение привело к уменьшению значения предельной 
деформации с 0,15-0,19 % до 0,06-0,10 % в зависимости от направления 
вырезки при флюенсе 2,4
⋅
10
22
см
-2
. 
Упрочнение графита на начальном участке может быть объяснено двумя 
механизмами: во-первых, упрочнением кристаллитов за счет закрепления 
дислокаций в базисных плоскостях и, во-вторых, уменьшением при 
облучении диаметра областей когерентного рассеяния 
L
a
, так как в 
соответствии с теорией Гриффитса-Орована [166, 177]
σ
р
~
L
a
-1/2
. Снижение 
предела прочности при флюенсах 1,5
⋅
10
22
см
-2
связано, по-видимому, с 
интенсивным образованием трещин на стадии вторичного распухания.
Следует отметить, что флюенс, соответствующий максимальным 
значениям модуля упругости и предела прочности близок к значению 
флюенса максимальной объемной усадки, что является косвенным 
свидетельством того, что снижение модуля упругости и предела прочности 
на второй стадии происходит за счет образования трещин. 
Полученные данные по радиационному изменению модуля упругости и 
предела прочности необходимы для расчета термических и радиационных 
напряжений в блоках, возникающих из-за градиента температур и 
неравномерности радиационного формоизменения по объему блока и, как 
отмечалось выше, для оценки работоспособности графитовой кладки по 

---

165 
критерию трещиностойкости, согласно которому величина напряжений в 
блоке не должна превышать значения предела прочности.