Die Vorteile und Anwendungen von Macor-Keramik im Bereich des Strahlenschutzes in der Nuklearindustrie

Die wichtigsten Vorteile von Macor-Keramik
Macor-Keramik (mikrokristalline Glaskeramik) ist ein Hochleistungsmaterial, das aufgrund seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften erhebliche Vorteile im Bereich des Strahlenschutzes in der Nuklearindustrie aufweist

1. Ausgezeichnete Strahlungsbeständigkeit
   Makor-Keramik hat keine Porosität und geringe Neutronenaktivierungseigenschaften, was Strahlenschäden wirksam reduzieren kann. Selbst wenn sie lange Zeit einer hohen Strahlung ausgesetzt sind, können sie ihre strukturelle Integrität bewahren und eine Versprödung oder Verformung durch Strahlung vermeiden. So kann beispielsweise die Strahlungsbeständigkeit von Steuerstabträgern für Kernreaktoren die Lebensdauer der Komponenten im Vergleich zu herkömmlichen Metallwerkstoffen um mehr als das Dreifache verlängern.
2. Stabilität bei extremen Temperaturen
   Makor-Keramik kann hohen Dauertemperaturen von 800 ℃ und Spitzentemperaturen von 1000 ℃ standhalten, wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient (9,3 × 10 -⁶/K) dem von Metallen ähnlich ist. Dank dieser Eigenschaft wird das Risiko von Brüchen durch thermische Spannungen im thermischen Zyklus von Kernreaktoren vermieden und ein langfristig stabiler Betrieb von Dichtungen und Isolierungskomponenten gewährleistet.
3. Chemische Inertheit und Korrosionsbeständigkeit
   Makor-Keramik ist extrem widerstandsfähig gegen korrosive Medien wie starke Säuren, starke Basen und Atommüll. Die Korrosionsbeständigkeit von Schlüsselkomponenten wie Ventilen und Rohrleitungen in Anlagen zur Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen kann das Risiko von korrosionsbedingten Leckagen wirksam verringern.
4. Geringe Gasfreisetzungsrate und Vakuumverträglichkeit
   -In Ultrahochvakuumumgebungen liegt die Gasfreisetzungsrate von Macor-Keramik bei weniger als 1 × 10 -⁹ Torr - L/s - cm ². Diese Eigenschaft ermöglicht es, die Freisetzung von Gas zu vermeiden, um den Reaktorhohlraum zu kontaminieren, besonders geeignet für Vakuumisolationskomponenten in Kernfusionsanlagen.
5. Präzisionsbearbeitung und schnelle Lieferfähigkeit
   Macor-Keramik unterstützt die CNC-Präzisionsbearbeitung mit einer Toleranzkontrolle von bis zu ± 0,013 mm. Sie kann nicht standardisierte Komponenten wie Strahlenschutzabdeckungen und Neutronenabsorberhalterungen mit komplexen Strukturen herstellen, ohne dass ein Sinterverfahren erforderlich ist, und der Produktionszyklus ist 30% kürzer als bei herkömmlichen Keramiken.

2、 Typische Anwendungsszenarien in der Nuklearindustrie
Macor-Keramik wird in der Nuklearindustrie in vielen Bereichen eingesetzt, von Reaktorkernkomponenten bis hin zur Entsorgung von Atommüll:

1. Kernkomponenten des Reaktors
   -Halterung für die Steuerstabführung: Die geringen Neutronenabsorptionseigenschaften und die hohe Temperaturbeständigkeit der Macor-Keramik gewährleisten eine präzise Bewegung der Steuerstäbe in Hochtemperatur-Strahlungsumgebungen und verbessern so die Effizienz der Reaktorregelung.
   -Gehäuse des Kernüberwachungsinstruments: schirmt externe Strahlungsstörungen ab, gewährleistet die Genauigkeit der Sensorsignalübertragung und wird in schnellen Neutronenreaktoren und gasgekühlten Hochtemperaturreaktoren eingesetzt.
2. Ausrüstung für den Kernbrennstoffkreislauf
   -Auskleidung von Behältern für die Verarbeitung abgebrannter Brennelemente: Korrosionsbeständigkeit und Strahlungsstabilität, Verhinderung des Austretens radioaktiver Stoffe, Verlängerung des Wartungszyklus der Ausrüstung auf mehr als 5 Jahre.
   -Urananreicherungszentrifugenkomponenten: Die Leichtbauweise (Dichte nur 2,52 g/cm ³) reduziert die Rotationsträgheit, verbessert den Wirkungsgrad der Zentrifuge und widersteht der Korrosion durch Uranhexafluorid.
3. Lagerung und Transport von Atommüll
   -Behälter zur Abschirmung radioaktiver Abfälle auf hohem Niveau: Die mehrschichtige Macor-Keramik-Verbundstruktur kann Gammastrahlen und Neutronenstrahlung abschwächen, mit einer Schutzwirkung, die 40% höher ist als bei bleihaltigen Materialien, und ohne das Risiko einer Schwermetallbelastung.
   -Transport Tank Dichtungsring: Die Strahlungsalterungsbeständigkeit sorgt dafür, dass die Dichtungsleistung während des Langstreckentransports nicht nachlässt, und hat extreme Temperaturtests von -50 ℃ bis+300 ℃ bestanden.

Macor-Keramik sind aufgrund ihrer hervorragenden Strahlungsbeständigkeit, hohen Temperaturstabilität, chemischen Inertheit, geringen Gasfreisetzungsrate und Präzisionsbearbeitungsmöglichkeiten zu einem idealen Material für den Strahlenschutz in der Nuklearindustrie geworden. Ob bei der präzisen Kontrolle von Reaktorkernkomponenten oder bei Sicherheitsbarrieren für die nukleare Abfallentsorgung, Macor-Keramik kann äußerst zuverlässige, verschleißfeste und anpassungsfähige Lösungen bieten, die die Sicherheit und technologische Innovation der Kernenergie entscheidend unterstützen.