Les avantages et les applications des céramiques Macor dans le domaine de la radioprotection dans l'industrie nucléaire

Les principaux avantages de la céramique Macor
Les céramiques Macor (vitrocéramiques microcristallines) sont des matériaux de haute performance qui présentent des avantages significatifs dans le domaine de la radioprotection dans l'industrie nucléaire en raison de leurs propriétés physiques et chimiques uniques.

1. Excellente résistance aux radiations
   -Les céramiques Macor ont une porosité nulle et des propriétés d'activation neutronique faibles, ce qui permet de réduire efficacement les dommages causés par les radiations. Même si elles sont exposées à des environnements fortement irradiés pendant une longue période, elles peuvent conserver leur intégrité structurelle et éviter la fragilisation ou la déformation causée par l'irradiation. Par exemple, dans les supports de barres de contrôle des réacteurs nucléaires, leur résistance aux radiations peut prolonger la durée de vie des composants jusqu'à plus de trois fois celle des matériaux métalliques traditionnels.
2. Stabilité à des températures extrêmes
   -Les céramiques Macor peuvent résister à des températures élevées continues de 800 ℃ et à des pics de température de 1000 ℃, avec un coefficient de dilatation thermique (9,3 × 10 -⁶/K) similaire à celui des métaux. Cette caractéristique lui permet d'éviter le risque de fracture causé par le stress thermique dans le cycle thermique des réacteurs nucléaires, assurant le fonctionnement stable à long terme des joints et des composants d'isolation.
3. Inertie chimique et résistance à la corrosion
   -Les céramiques Macor présentent une résistance extrêmement forte aux milieux corrosifs tels que les acides forts, les bases fortes et les déchets nucléaires. La résistance à la corrosion de composants clés tels que les vannes et les canalisations dans les équipements de retraitement du combustible nucléaire peut réduire efficacement le risque de fuites dues à la corrosion.
4. Faible taux de dégagement de gaz et compatibilité avec le vide
   -Dans les environnements d'ultravide, le taux de libération de gaz des céramiques Macor est inférieur à 1 × 10 -⁹ Torr - L/s - cm ². Cette caractéristique permet d'éviter que le gaz libéré ne contamine la cavité du réacteur, ce qui convient particulièrement aux composants d'isolation sous vide dans les dispositifs de fusion nucléaire.
5. Usinage de précision et capacité de livraison rapide
   -Les céramiques Macor prennent en charge l'usinage de précision CNC avec un contrôle de la tolérance jusqu'à ± 0,013 mm. Elle peut fabriquer des composants non standard tels que des couvercles de protection contre les rayonnements et des supports d'absorbeur de neutrons avec des structures complexes sans avoir recours à des processus de frittage, et le cycle de production est 30% plus court que celui des céramiques traditionnelles.

2、 Scénarios d'application typiques dans l'industrie nucléaire
Les céramiques Macor sont largement utilisées dans l'industrie nucléaire, couvrant de multiples étapes depuis les composants du cœur du réacteur jusqu'à l'élimination des déchets nucléaires :

1. Composants du cœur du réacteur
   -Support de guidage des barres de commande : Les caractéristiques de faible absorption des neutrons et de résistance aux températures élevées des céramiques Macor garantissent un mouvement précis des barres de contrôle dans des environnements de rayonnement à haute température, améliorant ainsi l'efficacité de la régulation du réacteur.
   -Coque de l'instrument de surveillance principal : protège contre les interférences des radiations externes, garantit la précision de la transmission du signal du capteur et s'applique aux réacteurs à neutrons rapides et aux réacteurs refroidis par gaz à haute température.
2. Équipements du cycle du combustible nucléaire
   -Revêtement des conteneurs de traitement du combustible usé : résistance à la corrosion et stabilité aux rayonnements, prévention des fuites de matières radioactives, allongement du cycle de maintenance des équipements à plus de 5 ans.
   -Composants de la centrifugeuse d'enrichissement de l'uranium : La conception légère (densité de seulement 2,52 g/cm ³) réduit l'inertie de rotation, améliore l'efficacité de la centrifugeuse et résiste à la corrosion due à l'hexafluorure d'uranium.
3. Stockage et transport des déchets nucléaires
   -Conteneur de blindage pour déchets radioactifs de haute activité : La structure composite multicouche en céramique Macor peut atténuer les rayons gamma et les radiations neutroniques, avec une efficacité de protection 40% supérieure à celle des matériaux à base de plomb, et sans risque de pollution par les métaux lourds.
   -Bague d'étanchéité du réservoir de transport : La résistance au vieillissement par rayonnement garantit que les performances d'étanchéité ne se dégradent pas pendant le transport sur de longues distances, et a passé des tests de température extrême de -50 ℃ à +300 ℃.

Céramique Macor sont devenues un matériau idéal pour la radioprotection dans l'industrie nucléaire en raison de leur excellente résistance aux radiations, de leur stabilité à haute température, de leur inertie chimique, de leur faible taux de dégagement de gaz et de leurs capacités d'usinage de précision. Qu'il s'agisse du contrôle précis des composants du cœur du réacteur ou des barrières de sécurité pour l'élimination des déchets nucléaires, les céramiques de Macor peuvent fournir des solutions très fiables, résistantes à l'usure et adaptables, apportant un soutien essentiel à la sécurité et à l'innovation technologique dans le domaine de l'énergie nucléaire.