【文章內容簡介】 具有一定的結構強度 ★ 良好的導熱性能 ★ 良好的熱穩(wěn)定性和輻照穩(wěn)定性 ★ 與冷卻劑相容 ★ 原子密度高 ★ 便于加工，成本低廉? 可用的固體慢化劑： 可用的固體慢化劑有石墨、鈹、氧化鈹和氧化鋯 用于熱中子反應堆內，使裂變產生的快中子減速為熱中子，從而提高裂變反應的幾率。 ◆ 慢化劑2. 新能源與新能源材料? 對液體慢化劑的要求： ★ 熔點在室溫以下，高溫下蒸汽壓要低 ★ 良好的傳熱性能 ★ 良好的熱穩(wěn)定性和輻照穩(wěn)定性 ★ 原子密度高 ★ 不腐蝕結構材料? 常用液體慢化劑： 常用的液體慢化劑有水和重水? 對反射層材料的要求： ★ 散射截面大 ★ 吸收截面小 ★ 良好的熱穩(wěn)定性和輻照穩(wěn)定性 ★ 與冷卻劑相容 ★ 原子密度高 ★ 便于加工，成本低廉? 常用的反射層材料： 輕水、重水、石墨、鈹、氧化鈹和氧化鋯 在反應堆活性區(qū)周圍用來散射從活性區(qū)泄漏出的中子，使其改變方向重新回到活性區(qū)。 ◆ 反射層材料2. 新能源與新能源材料 包括燃料包殼、堆芯構件、反應堆容器、熱交換器和主回路管道等所用的材料?！? 結構材料2. 新能源與新能源材料● 壓力容器★ 核壓力容器是壓水反應堆的第二道安全屏障，其作用是容納冷卻劑、支撐堆芯、密封放射性和維持堆內運行壓力。是一個龐大的不可更換的密封殼體，是關系到反應堆安全和壽命的重要部件。 ★ 壓水堆壓力容器的工作在 、 300℃ 左右，并受到中子輻照；★ 是一個厚大部件（直徑約 34米，高約 1012米，壁厚約 200300 毫米。2. 新能源與新能源材料壓力容器鋼的性能性能要求：強度高、抗高溫腐蝕性能好、抗輻照性能好、能抵抗低周疲勞、 有良好的加工性能和焊接性能。（ 1）拉伸性能要求（ 2）沖擊性能要求 ? a. 基本要求： 參考零塑性溫度應小于等于－ 12℃ ，上平臺能量 ≥130J，壽期末的參考零塑性溫度 應 ≤93℃ 。 b. 指定試驗溫度的韌性要求 2. 新能源與新能源材料奧氏體不銹鋼 （如 300系列） 是壓水堆堆芯容器、熱屏、管道、閥門等的主要選材。高溫強度（500℃ 以上）好、 韌性好、焊接性能好、耐腐蝕，對高溫水等一般化學介質表現了出色的抗腐蝕性能。但對應力腐蝕敏感，尤其在含氯離子和氧離子的環(huán)境中；在快中子輻照下會因硬化、腫脹、蠕變而造成性能下降。 為得到單相奧氏體組織，如只用鎳，含量需高達 27%，但當鉻鎳配合使用時，在 18%鉻的鋼中加入 8%的鎳就可以得到單一奧氏體組織，再添加少量 Mo、 Cu、 Si等元素提高耐蝕性。就得到 300系列不銹鋼也稱為 188不銹鋼。 2. 新能源與新能源材料耐熱合金 以含鎳或鐵鎳為主的耐熱合金具有良好的高溫抗腐蝕性能，包括 Inconel合金（含 15%Cr， 7%Fe及少量其它元素）； Hastelloy合金（含 1530%Mo,加上 Cr,Fe等）； Incoloy800合金 （含 Ni3235%， Cr2023%, Fe?%）。? Inconel合金因不易發(fā)生應力腐蝕，有時用于堆內代替不銹鋼，但由于鎳中所含雜質鈷具有很大的中子俘獲截面，且會生成長壽命同位素鈷 60，因此鎳基合金一般不用于堆芯。? Nimonic鎳基合金 PE16（含 36%Fe, 17%Cr, 3%Mo,1%Ti），其輻照腫脹比不銹鋼低得多，在英國用于快中子堆，作燃料棒的包殼材料。2. 新能源與新能源材料蒸汽發(fā)生器材料發(fā)生的問題2. 新能源與新能源材料 用于制作核反應堆控制棒的材料?？刂瓢粼诜磻阎衅鹧a償和調節(jié)中子反應性以及緊急停堆的作用。 ? 對控制材料的要求： ★ 散射截面小 ★ 吸收截面大? 常用的控制材料： 硼、鎘、鉿和某些稀土元素及其合金。◆ 控制材料? 硼不僅中子吸收截面高，而且吸收中子的能量范圍較寬，一般以碳化硼或硼鋼作為控制材料。? 鎘的熱中子吸收截面比硼高，但對超熱中子的吸收截面小，一般制成銀銦鎘合金用于水冷堆。? 鉿不僅對熱中子和超熱中子有高的吸收截面，且是長壽命的中子吸收體，特別適用于水冷堆。但稀缺、昂貴。2. 新能源與新能源材料 用于衰減反應堆芯中產生的各種射線的材料。 反應堆產生的輻射中，危害最大的是穿透力大的中子和 γ射線。 ? 對屏蔽材料的要求： ★ 能夠衰減 γ射線 ★ 使快中子減速而被吸收? 常用的屏蔽材料： 由含有重元素（如鉛）、輕元素（如水中的氫）以及中子吸收劑（如硼）的材料組成。加有重晶石或鐵礦石的混凝土也是常用的屏蔽材料。 ◆ 屏蔽材料2. 新能源與新能源材料 對伴隨核反應而輻射出的粒子進行測定，以達到對其進行有效控制的材料。? 中子探測材料? α射線探測材料? β射線探測材料? γ射線探測材料 ◆ 探測材料2. 新能源與新能源材料核電設備材料的國產化現狀 核電國產化率，據媒體報道，秦山 I 為 55 %；秦Ⅱ 擴將達 70 %，嶺澳 Ⅰ 為 30 %，嶺澳 Ⅱ 的一號機組力爭達 50 %，二號機組將達 70 %。 目前常規(guī)島國產化程度較高，但核島內設備和材料國產化程度較低，核二級、三級的部件可國產但核一級的大型部件多數靠進口，部分在攻關階段 ,例如反應堆壓力容器 (低合金鋼 ) 一重、二重在攻關核電國產化率已有了很大的提高，但是關鍵設備材料的國產化還有很長的路要走。2. 新能源與新能源材料? 定義： 是指在微電子、光電子技術和新型元器件基礎產品領域中所用的材料。? 種類： 單晶硅為代表的半導體微電子材料； 激光晶體為代表的光電子材料； 介質陶瓷和熱敏陶瓷為代表的電子陶瓷材料； 釹鐵硼 (NdFeB)永磁材料為代表的磁性材料； 光纖通信材料； 磁存儲和光盤存儲為主的數據存儲材料； 壓電晶體與薄膜材料； 貯氫材料和鋰離子嵌入材料為代表的綠色電池材料。3. 信息材料? 信息材料的定義 在信息技 術領 域中，材料和元器件是很 難 截然分開的，信息材料是信息技 術發(fā) 展的基 礎 和先 導 。? 信息 處 理技 術 和材料(1) 以 CPU為 核心的 電 子 計 算機技 術 仍是信息 處 理的主要技 術 ；(2) 以硅材料 為 核心的集成 電 路占 90%以上；(3) 大 規(guī) 模硅集成 電 路以 CMOS為 主流技 術 ；(4) 絕緣層 上硅材料 (SOI)對 微 電 子技 術 是一個新的推 動 。? 信息技術發(fā)展的幾個主要方面及相關材料? 信息傳遞技術和材料 把光子作為信息載體，是用光纖通信代替電纜和微波通信，使信息的傳輸發(fā)生了本質性變革。 低損耗的熔石英光纖和長壽命的半導體激光器的研制成功，使光通信成為現實的可能。3. 信息材料? 信息存儲技術和材料 數字化信息存儲的要求為：高存儲密度、高數據傳輸率、高存儲壽命、高的擦寫次數、低價格設備投資和低價格信息位。(1) 固體 (閃 )存儲器； (2) 數字數據外磁存儲技術；(3) 光存儲技術； (4) 數字光盤存儲技術；(5) 熱記錄方式將向光子記錄方式發(fā)展。3. 信息材料? 信息顯示技術和材料 各種形式的信息，如文字、數據、圖形、圖象和活動圖象作用于人和視覺而獲得感知的一種手段為信息顯示技術。(1) 陰極射管 (CRT)是活動圖象的主要顯示手段；(2) 其它顯示技術在未來將起主要作用 。 近 20至 30年來，平板顯示技術如液晶顯示技術 (LCD)、場致放射顯示技術(FED)、等離子體顯示技術 (PDP)和發(fā)光二極管顯示技術 (LED)等有較快的發(fā)展。 隨著高清晰度電視、電視電話、計算機 (臺式或可移動式 )顯示器、汽車用及個人數字化終端顯示等應用目標的推動，顯示技術正向高分辨率、大顯示容量、平板化、大型化方向發(fā)展。? 信息獲取技術和材料 信息的獲取主要用探測器和傳感器兩種方式。(1) 探測器材料 光電探測器按光電轉換方式可分為光電導型、光生伏打型 (勢壘型 )和熱電偶型。光電轉換中根據探測的光子波長，分為狹能隙半導體材料 (紅外 )和寬能隙半導體材料 (可見和近紫外 )。(2) 傳感器材料 a. 半導體傳感器材料； b. 光纖傳感器材料。3. 信息材料? 激光材料和光功能材料(1) 激光材料 激光的誕生使人們有了一個高亮度的相干光源，在信息技術的幾個重要環(huán)節(jié)中，都離不開激光器。a. 半導體激光器； b. 中遠紅外半導體激光器；c. 高功率半導體激光器； d. 可調諧固體激光器；e. 光纖放大器； f. 光纖激光器。(2) 光功能材料a. 非線性晶體； b. 三次非線性光學材料； c. 半導體飽和吸收阱 (SESAM)。 信息技術產品中材料與元器件是很難分的，特別像薄膜材料，往往是多層膜結構而組成器件。具有規(guī)模生產的信息材料和元件產業(yè)大致上可分為以集成電路為基礎的微電子技術產業(yè)和以光通信、光存儲、光電顯示為基礎的光電子技術產業(yè)。半導體集成電路芯片是微電子技術的主流產品。用銅代替鋁作布線和用氮化物代替二氧化硅作絕緣層，可能是今后在 IC生產工藝上的兩大革新。 電子信息材料的總體發(fā)展趨勢是向著大尺寸、高均勻性、高完整性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向發(fā)展。當前的研究熱點和技術前沿包括柔性晶體管、光子晶體、 SiC、 GaN、 ZnSe