TG未来潜艇核动力的潜在HKC

安全，，，亠，，，，，，

5万，100万，。。。。。

这么强大的数据

苏联的阿尔法级好像用过，但可靠性太差了。

{:soso_e116:}立马限产

好的就以楼主 寡人准奏

能生产和能使用，最先进是两码事

有意义么？中国的稀土，钛矿产量也是统治极的，可是利用水平……

关键是这货在高温高压中的稳定性和安全性

先控制别外流到其他国家去，然后自己好好研究如何更好利用！

会有那么一天吧

听说，液态钠的腐蚀性太强，各种管路的寿命很短。一定程度上限制了其应用

听说，液态钠的腐蚀性太强，各种管路的寿命很短。一定程度上限制了其应用
金属管流金属能不出问题么？就等于蔗糖做的碗盛蜂蜜，不是结晶就是泄露
这就要用非金属的管道了，最好的办法是内壁烧结一些陶瓷什么的

液态金属本身的特性也是问题，比如现在的水力学计算都是基于介质为牛顿流体得出的理论进行的，液态金属能否作为牛顿流体考虑是个很大的问题，粘性 雷诺数 等等。。。

这个方向是好的，但是现在说裤衩红了 恐怕为时尚早

没这回事，Na或者Na-K合金的金属兼容性非常好，对铁基合金管道的腐蚀非常小，唯一的麻烦是高化学活性导致一旦发生少量渗漏就会出事故。

反之，化学惰性的Pb-Bi合金才是真正腐蚀管路的大敌，主要是其中的Pb与铁基合金中的各种成分发生合金化腐蚀，将管道中应力高、温度高的部分的金属元素合金化以后携带到应力低、温度低的地方沉积，如此长期搬运的结果就是管道处于核心区域的部分在接头处严重腐蚀。Alfa级核潜艇就是设计成“全寿命”反应堆（潜艇全寿命期内无须换料），因此没有留反应堆更换的舱口，结果由于Pb-Bi的合金化腐蚀，外加Pb-Bi高熔点导致无法停堆检修腐蚀严重的部位，最终这些潜艇大多早早随反应堆管路系统报废而报废，以黑色幽默的方式实现了“全寿命”反应堆。

下表中Pb的合金化腐蚀作用可以对比 Li和Pb-Li合金（用于聚变堆的氚增殖）分别对铁以及不锈钢中关键元素Ni、Cr的溶解能力看出——只往Li中掺了一点点Pb，溶解能力提高几个数量级。

Pb.gif (113.69 KB, 下载次数: 0)

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2013-7-19 22:55 上传

stonewanglei24 发表于 2013-7-19 22:01
听说，液态钠的腐蚀性太强，各种管路的寿命很短。一定程度上限制了其应用

没这回事，Na或者Na-K合金的金属兼容性非常好，对铁基合金管道的腐蚀非常小，唯一的麻烦是高化学活性导致一旦发生少量渗漏就会出事故。

反之，化学惰性的Pb-Bi合金才是真正腐蚀管路的大敌，主要是其中的Pb与铁基合金中的各种成分发生合金化腐蚀，将管道中应力高、温度高的部分的金属元素合金化以后携带到应力低、温度低的地方沉积，如此长期搬运的结果就是管道处于核心区域的部分在接头处严重腐蚀。Alfa级核潜艇就是设计成“全寿命”反应堆（潜艇全寿命期内无须换料），因此没有留反应堆更换的舱口，结果由于Pb-Bi的合金化腐蚀，外加Pb-Bi高熔点导致无法停堆检修腐蚀严重的部位，最终这些潜艇大多早早随反应堆管路系统报废而报废，以黑色幽默的方式实现了“全寿命”反应堆。

下表中Pb的合金化腐蚀作用可以对比 Li和Pb-Li合金（用于聚变堆的氚增殖）分别对铁以及不锈钢中关键元素Ni、Cr的溶解能力看出——只往Li中掺了一点点Pb，溶解能力提高几个数量级。

Pb.gif (113.69 KB, 下载次数: 0)

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2013-7-19 22:55 上传

钠入水就燃烧对吧？液态钠？

paini 发表于 2013-7-19 22:55
没这回事，Na或者Na-K合金的金属兼容性非常好，对铁基合金管道的腐蚀非常小，唯一的麻烦是高化学活性导 ...
多谢科普！

寻找和镓铟合金或镓锡合金兼容性好的材料就是关键！

参考：http://lt.cjdby.net/thread-1680714-1-1.html

paini 发表于 2013-7-19 22:55
没这回事，Na或者Na-K合金的金属兼容性非常好，对铁基合金管道的腐蚀非常小，唯一的麻烦是高化学活性导 ...

寻找和镓铟合金或镓锡合金兼容性好的材料就是关键！

参考：http://lt.cjdby.net/thread-1680714-1-1.html

imaloser 发表于 2013-7-19 23:09
钠入水就燃烧对吧？液态钠？
很危险的！

中国是世界上铟锭主要生产地，此外全球还有美国、加拿大及日本等国生产。

中国的铟分布在铅锌矿床和铜多金属矿床中，保有储量为13014t，分布15 个省区，主要集中在云南（占全国铟总储量的40%）、广西（31.4%）、内蒙古（8.2%）、青海（7.8%）、广东（7%）。

世界上铟产量的90% 来自铅锌冶炼厂的副产物。铟的冶炼回收方法主要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中通过富集加以回收。

基于铟的稀缺和不可替代性，美国从1985年开始金属铟的储备。2007年，日本也将铟列入战略储备金属名单。中国拥有世界上80%的铟储量，却没有铟的定价权，走私情况猖獗，走私量甚至大于正常出口量。中国对铟资源的保护还有待加强。

中国是世界上铟锭主要生产地，此外全球还有美国、加拿大及日本等国生产。

中国的铟分布在铅锌矿床和铜多金属矿床中，保有储量为13014t，分布15 个省区，主要集中在云南（占全国铟总储量的40%）、广西（31.4%）、内蒙古（8.2%）、青海（7.8%）、广东（7%）。

世界上铟产量的90% 来自铅锌冶炼厂的副产物。铟的冶炼回收方法主要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中通过富集加以回收。

基于铟的稀缺和不可替代性，美国从1985年开始金属铟的储备。2007年，日本也将铟列入战略储备金属名单。中国拥有世界上80%的铟储量，却没有铟的定价权，走私情况猖獗，走私量甚至大于正常出口量。中国对铟资源的保护还有待加强。

其实都是MD和毛子当年搞过的东东。
MD的是“白鱼”号反潜试验潜艇，用的冷却剂是金属铋。
毛子的是A级（这货跑那么快这个是个主要原因），用的金属冷却剂是钠。
总之都是很容易失去液态化变成固态，导致管路堵塞使之起火或者爆炸。
毛子现在似乎在尝试体积更小的“空间反应堆”方向。这个在“和平”号上属于成熟技术，但是似乎还做不到足以推进潜艇那么大的功率级别。

技术成熟才行，要安全第一

镓和铟的储量，中国都占全球的80%，~~

“镓高温时能与大多数金属作用”~~，

镓的熔点虽然很低，可是沸点却非常高，竟高达2204℃！人们就利用镓的这个特性来制造测量高温的温度计。把这种温度计伸进炉火熊熊的炼钢炉中，玻璃外壳都快熔化了，里边的镓还没有沸腾。

如果用耐高温的石英玻璃来制造镓温度计的外壳，它能够一直测到1500℃的高温。所以，人们常用这种温度计来测量反应炉、原子反应堆的温度。

“镓高温时能与大多数金属作用”~~，

镓的熔点虽然很低，可是沸点却非常高，竟高达2204℃！人们就利用镓的这个特性来制造测量高温的温度计。把这种温度计伸进炉火熊熊的炼钢炉中，玻璃外壳都快熔化了，里边的镓还没有沸腾。

如果用耐高温的石英玻璃来制造镓温度计的外壳，它能够一直测到1500℃的高温。所以，人们常用这种温度计来测量反应炉、原子反应堆的温度。

所以，一回路的内壁涂上一层石英玻璃，就没有问题了！

镓在高温下不会与石英玻璃腐蚀，~~

赵佗和郑和 发表于 2013-7-21 17:36
中国是世界上铟锭主要生产地，此外全球还有美国、加拿大及日本等国生产。

中国的铟分布在铅锌矿床和铜多 ...
来硬的！！！

风不悲 发表于 2013-7-19 22:17
金属管流金属能不出问题么？就等于蔗糖做的碗盛蜂蜜，不是结晶就是泄露
这就要用非金属的管道了，最好的 ...
是这么回事，等于在冶炼合金~~

非金属的传热不好，~~

寻找合适的镀层可能是好的方向~~

chinamod 发表于 2013-7-21 18:31
来硬的！！！
兔子在稀土问题上已经开始收紧了~~

赵佗和郑和 发表于 2013-7-21 18:25
所以，一回路的内壁涂上一层石英玻璃，就没有问题了！

镓在高温下不会与石英玻璃腐蚀，~~
石英玻璃很容易破裂的，稍微晃荡几下就会有裂纹……

赵佗和郑和 发表于 2013-7-21 18:25
所以，一回路的内壁涂上一层石英玻璃，就没有问题了！

镓在高温下不会与石英玻璃腐蚀，~~
不过石英玻璃比较脆，力学性能不理想~~

newrain 发表于 2013-7-21 18:40
石英玻璃很容易破裂的，稍微晃荡几下就会有裂纹……
只是说明原理，肯定会有合适的材料~~

赵佗和郑和 发表于 2013-7-21 18:36
兔子在稀土问题上已经开始收紧了~~
最近像是风头过了，又来了

技术还不是很可靠

paini 发表于 2013-7-19 22:55
没这回事，Na或者Na-K合金的金属兼容性非常好，对铁基合金管道的腐蚀非常小，唯一的麻烦是高化学活性导 ...
“镓高温时能与大多数金属作用”~~

但是在600度高温时，镓不与什么金属发生合金化腐蚀呢？

知道哪几种金属不与镓相互溶解吗？

锆一般被认为是稀有金属，其实它在地壳中的含量相当大，比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。锆合金可以耐很高的温度，用作制作核反应的第一层保护壳。

锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，但高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固溶体。锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。

锆（Zirconium）的化学符号是Zr，它的原子序数是40，是一种银白色的高熔点金属之一，呈浅灰色。密度6.49克/厘米3。熔点1852±2℃，沸点4377℃。

锆合金在300～ 600°C的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、合适的力学性能、较低的原子热中子吸收截面（锆为0.18恩），对核燃料有良好的相容性，因此可用作水冷核应堆的堆芯结构材料（燃料包壳、压力管、支架和孔管），这是锆合金的主要用途。

锆一般被认为是稀有金属，其实它在地壳中的含量相当大，比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。锆合金可以耐很高的温度，用作制作核反应的第一层保护壳。

锆的表面易形成一层氧化膜，具有光泽，故外观与钢相似。有耐腐蚀性，但高温时，可与非金属元素和许多金属元素反应，生成固溶体。锆的可塑性好，易于加工成板、丝等。

锆（Zirconium）的化学符号是Zr，它的原子序数是40，是一种银白色的高熔点金属之一，呈浅灰色。密度6.49克/厘米3。熔点1852±2℃，沸点4377℃。

锆合金在300～ 600°C的高温高压水和蒸汽中有良好的耐蚀性能、合适的力学性能、较低的原子热中子吸收截面（锆为0.18恩），对核燃料有良好的相容性，因此可用作水冷核应堆的堆芯结构材料（燃料包壳、压力管、支架和孔管），这是锆合金的主要用途。

纯锆就其强度和抗蚀性能来说，都不能满足核燃料包壳和压力管的要求。20世纪40年代末，美国为了探索锆在水冷反应堆中的应用，着手研究锆基合金。到50年代中期，研制成具有优良综合性能的Zr-2合金 (Zirca-loy-2)，并用作世界第一艘核潜艇“舡鱼”号的核燃料包壳材料。

后来又制成Zr-4（Zircaloy-4），Zr-1Nb和Zr-2.5Nb合金。目前，从海绵锆到锆合金，已实现工业化生产的国家有美国、俄罗斯、法国、德国、加拿大和中国等。


在锆锡系合金中，锡、铁、铬、镍的综合加入(Zr-2合金)，可提高材料的强度及耐蚀性、耐蚀膜的导热性，降低表面状态对腐蚀的敏感性;

Zr-4合金中不含镍,并适当增加铁含量，此合金腐蚀吸氢量仅为Zr-2合金的一半左右。通常Zr-2合金用于沸水堆，Zr-4合金用于压水堆。

在锆铌系合金中，铌的添加量达到使用温度下α-Zr的固溶极限时，合金的耐蚀性能最好。Zr-1Nb和Zr-2.5Nb合金中的铌含量高于使用温度下的固溶极限。超过的铌以过饱和状态存在于α-Zr中，对合金的抗蚀性不利，而以第二相β-Nb的形式存在却好得多。

纯锆就其强度和抗蚀性能来说，都不能满足核燃料包壳和压力管的要求。20世纪40年代末，美国为了探索锆在水冷反应堆中的应用，着手研究锆基合金。到50年代中期，研制成具有优良综合性能的Zr-2合金 (Zirca-loy-2)，并用作世界第一艘核潜艇“舡鱼”号的核燃料包壳材料。

后来又制成Zr-4（Zircaloy-4），Zr-1Nb和Zr-2.5Nb合金。目前，从海绵锆到锆合金，已实现工业化生产的国家有美国、俄罗斯、法国、德国、加拿大和中国等。


在锆锡系合金中，锡、铁、铬、镍的综合加入(Zr-2合金)，可提高材料的强度及耐蚀性、耐蚀膜的导热性，降低表面状态对腐蚀的敏感性;

Zr-4合金中不含镍,并适当增加铁含量，此合金腐蚀吸氢量仅为Zr-2合金的一半左右。通常Zr-2合金用于沸水堆，Zr-4合金用于压水堆。

在锆铌系合金中，铌的添加量达到使用温度下α-Zr的固溶极限时，合金的耐蚀性能最好。Zr-1Nb和Zr-2.5Nb合金中的铌含量高于使用温度下的固溶极限。超过的铌以过饱和状态存在于α-Zr中，对合金的抗蚀性不利，而以第二相β-Nb的形式存在却好得多。

水冷堆一回路用锆合金，那么金属堆该用什么材料呢？

xinda 发表于 2013-7-19 20:54
关键是这货在高温高压中的稳定性和安全性
金属堆一回路没有高压，温度560°C左右~~

坩埚是熔炼合金的，所以材料不能有金属腐蚀，研究下坩埚材料。