I vantaggi e le applicazioni della ceramica Macor nel campo della radioprotezione nell'industria nucleare

I principali vantaggi della ceramica Macor
Le ceramiche Macor (vetroceramiche microcristalline) sono materiali ad alte prestazioni che presentano vantaggi significativi nel campo della radioprotezione nell'industria nucleare grazie alle loro proprietà fisiche e chimiche uniche.

1. Eccellenti prestazioni di resistenza alle radiazioni
   -Le ceramiche Macor hanno una porosità nulla e proprietà di bassa attivazione neutronica, che possono ridurre efficacemente i danni da radiazioni. Anche se esposti a lungo ad ambienti con radiazioni elevate, possono mantenere l'integrità strutturale ed evitare l'infragilimento o la deformazione causati dalle radiazioni. Ad esempio, nei supporti delle barre di controllo dei reattori nucleari, la loro resistenza alle radiazioni può estendere la durata di vita dei componenti a più di tre volte quella dei materiali metallici tradizionali.
2. Stabilità a temperature estreme
   -La ceramica Macor è in grado di resistere ad alte temperature continue di 800 ℃ e a picchi di 1000 ℃, con un coefficiente di espansione termica (9,3 × 10 -⁶/K) simile a quello dei metalli. Questa caratteristica consente di evitare il rischio di fratture causate dallo stress termico nel ciclo termico dei reattori nucleari, garantendo il funzionamento stabile a lungo termine delle guarnizioni e dei componenti di isolamento.
3. Inerzia chimica e resistenza alla corrosione
   -Le ceramiche Macor hanno una resistenza estremamente forte ai mezzi corrosivi di acidi forti, basi forti e scorie nucleari. La resistenza alla corrosione di componenti chiave come valvole e tubazioni nelle apparecchiature di ritrattamento del combustibile nucleare può ridurre efficacemente il rischio di perdite causate dalla corrosione.
4. Basso tasso di rilascio di gas e compatibilità con il vuoto
   -In ambienti ad altissimo vuoto, il tasso di rilascio di gas della ceramica Macor è inferiore a 1 × 10 -⁹ Torr - L/s - cm ². Questa caratteristica consente di evitare il rilascio di gas che contaminano la cavità del reattore, ed è particolarmente indicata per i componenti di isolamento sotto vuoto nei dispositivi di fusione nucleare.
5. Lavorazione di precisione e capacità di consegna rapida
   -Le ceramiche Macor supportano la lavorazione di precisione CNC con controllo della tolleranza fino a ± 0,013 mm. È in grado di produrre componenti non standard, come coperture di schermatura delle radiazioni e staffe di assorbimento dei neutroni con strutture complesse, senza la necessità di processi di sinterizzazione, e il ciclo di produzione è 30% più breve rispetto alle ceramiche tradizionali.

2. Scenari applicativi tipici dell'industria nucleare
Le ceramiche Macor sono ampiamente utilizzate nell'industria nucleare, coprendo diverse fasi, dai componenti del nucleo del reattore allo smaltimento delle scorie nucleari:

1. Componenti del nucleo del reattore
   -Staffa di guida delle barre di controllo: Le caratteristiche di basso assorbimento di neutroni e di resistenza alle alte temperature della ceramica Macor assicurano un movimento preciso delle barre di controllo in ambienti con radiazioni ad alta temperatura, migliorando l'efficienza di regolazione del reattore.
   -Guscio dello strumento di monitoraggio: scherma le interferenze delle radiazioni esterne, garantisce l'accuratezza della trasmissione del segnale del sensore e si applica ai reattori a neutroni veloci e ai reattori raffreddati a gas ad alta temperatura.
2. Apparecchiature per il ciclo del combustibile nucleare
   -Rivestimento del contenitore per il trattamento del combustibile esaurito: resistenza alla corrosione e stabilità alle radiazioni, impedisce la fuoriuscita di materiale radioattivo e prolunga il ciclo di manutenzione dell'apparecchiatura a più di 5 anni.
   -Componenti della centrifuga per l'arricchimento dell'uranio: Il design leggero (densità di soli 2,52 g/cm ³) riduce l'inerzia rotazionale, migliora l'efficienza della centrifuga e resiste alla corrosione dell'esafluoruro di uranio.
3. Stoccaggio e trasporto di rifiuti nucleari
   -Contenitore di schermatura per rifiuti radioattivi ad alto livello: La struttura composita in ceramica multistrato Macor è in grado di attenuare i raggi gamma e le radiazioni neutroniche, con un'efficienza di protezione 40% superiore a quella dei materiali a base di piombo e nessun rischio di inquinamento da metalli pesanti.
   -Anello di tenuta del serbatoio per il trasporto: La resistenza all'invecchiamento da radiazioni garantisce che le prestazioni di tenuta non si degradino durante il trasporto su lunghe distanze e ha superato test di temperatura estrema da -50 ℃ a +300 ℃.

Ceramica Macor sono diventati un materiale ideale per la protezione dalle radiazioni nell'industria nucleare grazie alla loro eccellente resistenza alle radiazioni, alla stabilità alle alte temperature, all'inerzia chimica, al basso tasso di rilascio di gas e alle capacità di lavorazione di precisione. Che si tratti del controllo preciso dei componenti del nocciolo del reattore o delle barriere di sicurezza per lo smaltimento delle scorie nucleari, le ceramiche Macor sono in grado di fornire soluzioni altamente affidabili, resistenti all'usura e adattabili, fornendo un supporto fondamentale per la sicurezza e l'innovazione tecnologica dell'energia nucleare.