Керамика и керамиты.

Керамические материалы – соединения двух элементов, например: UO2, UC, UN, PuO2, ThO2, BeO, Al2О, В4С. Элементарный углерод (графит), бор, и кремний также относят к керамическим материалам. Обычно это материалы с высокой температурой плавления и с высокими характеристиками жаропрочности и коррозионной стойкости. Но они склонны к хрупкому разрушению при ударных и растягивающих нагруженных и термических ударах.

Керметы - это металлокерамические смеси или комбинации металлов с керамикой. Их свойства – промежуточные между свойствами металлов и керамики. Большая часть композитных материалов, используемых в различных конструкциях в атомной, нефтяной и авиакосмической промышленности, относится к керметам.

Различия между керамиками и керметами:

1. Керметы обладают большей прочностью и пластичностью.

2. Керметы имеют более высокую сопротивляемость механическим и тепловым ударам.

3. Свойства керметов промежуточные между свойствами металлов и керамик.

Сходство керамик с керметами

1. Высокая радиационная и коррозионная стойкость.

2. Относительная стабильность при высоких температурах (высокие температуры плавления).

3. Относительная хрупкость и чувствительность к механическим и термическим ударам.

в настоящее время и перспективные для реакторостроения керамические материалы. Из них приме­нение уже нашли UO (топливо), РuО2 (топливо быстрых реакторов), графит (замедлитель, отражатель и конструкционный материал тепло­вых реакторов), ВеО (отражатель в тепловых и быстрых реакторах), В4С, Н3ВО3, Еr2О3, Gd2O3, Eu2O3, HfC (стержни управления и защиты), бетон, В2О3 (материал защиты реакторов), натриевое стекло (окна горячих камер). Широкое применение получил графит. Он имеет хорошие замедляющие и отражающие свойства, высокую механическую и конструктивную прочности, хорошую теплопроводность, высокую термическую и радиационную стойкость, хорошую технологичность и низкую стоимость. Одно из наиболее вероятных применений керметов – топливные и управляющие элементы дисперсного типа. Топливные элементы дисперсного типа по сравнению с обычными твердыми гетерогенными твэлами могут способствовать: 1) повышению ресурса активной зоны за счет локализации области повреждений осколками деления в непосредственной близости от частиц дисперсного топлива, снижая до минимума повреждение конструкционного матричного металла; 2) расширению выбора ядерного горючего за счет использования металлургически несовместимых видов керамического топлива и металлов-разбавителей и получению таких физических, тепловых и механических свойств, какие не достижимы в обычных твэлах. Однако при эксплуатации дисперсных твэлов в реакторе, вероятно, будет трудно сохранять однородность их физических, тепловых и меха­нических свойств, в частности конструктивной прочности и пластичнос­ти, радиационной и коррозионной стойкости. Перечисленные здесь элементы: В, Gd, Eu, Hf имеют большое сече­ние поглощения нейтронов.