Фольга Э110 — циркониевая фольга для ядерной энергетики
Фольга Э110 — это холоднокатаная лента из циркониевого сплава, легированного ниобием (1,0–1,1 % Nb), предназначенная для применения в активных зонах ядерных реакторов. Материал соответствует требованиям ГОСТ 24982-81 и ТУ 95.466-77, выпускается в диапазоне толщин 0,05–0,5 мм при ширине до 300 мм. Основное назначение — изготовление нейтронно-поглощающих экранов, тепловыделяющих сборок и защитных барьеров в условиях интенсивного нейтронного облучения.
Технические характеристики сплава Э110
Циркониевый сплав Э110 относится к группе материалов с низким сечением захвата тепловых нейтронов (0,18 барн), что делает его незаменимым для конструкционных элементов ядерных установок. Легирование ниобием обеспечивает повышенную коррозионную стойкость в воде и паре при температурах до 350 C, а также стабильность механических свойств под облучением. Фольга поставляется в отожжённом состоянии (мягкая) или с нагартовкой, что позволяет подбирать оптимальное сочетание прочности и пластичности для конкретных инженерных задач.
Ключевые параметры материала:
- Предел прочности при растяжении — 320–420 МПа (после отжига);
- Относительное удлинение — не менее 20 %;
- Плотность — 6,51 г/см;
- Температура плавления — 1850 C;
- Коррозионная стойкость в автоклавных условиях (вода, 350 C, 16,8 МПа) — привес не более 20 мг/дм за 72 часа.
Применение фольги Э110
Фольга из циркониевого сплава Э110 востребована в атомной промышленности и смежных высокотехнологичных отраслях. Основные направления использования:
- Изготовление поглощающих элементов систем управления и защиты (СУЗ) реакторов типа ВВЭР и РБМК;
- Создание нейтронно-отражающих экранов в исследовательских реакторах;
- Производство тонкостенных оболочек для ионизационных камер и датчиков нейтронного потока;
- Вакуумно-плотные уплотнители и мембраны в оборудовании радиохимических производств;
- Мишени для изотопного анализа и калибровочные образцы в ядерной спектрометрии.
В процессе эксплуатации фольга Э110 сохраняет работоспособность при флюенсе нейтронов до 10 нейтр/м, что подтверждает её пригодность для длительного ресурса в активной зоне. Материал устойчив к воздействию теплоносителя первого контура (вода с борной кислотой и добавками аммиака) и не образует хрупких интерметаллидных фаз при температурах до 400 C.
Особенности производства и контроля
Технологический процесс изготовления фольги Э110 включает вакуумно-дуговую выплавку слитков, горячую прокатку в -области, многократную холодную прокатку с промежуточными отжигами в вакууме при 580–650 C. Финальная операция — дрессировка для обеспечения плоскостности и точности геометрии. Каждая партия проходит ультразвуковой контроль сплошности и спектральный анализ химического состава.
Допуски по толщине для фольги Э110 регламентируются ГОСТ 24982-81 и составляют 10 % для толщин до 0,1 мм и 8 % для диапазона 0,1–0,5 мм. Шероховатость поверхности Ra не превышает 0,8 мкм, что критично при использовании в вакуумных узлах и прецизионных измерительных системах.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 0,05 | 50–200 | Отожжённое | 320–360 | Мишени, калибровка |
| 0,1 | 50–250 | Отожжённое | 330–370 | Экраны СУЗ |
| 0,2 | 100–300 | Нагартованное | 380–420 | Мембраны, уплотнители |
Вопросы и ответы
Чем отличается фольга Э110 от циркониевой фольги марок Э125 или Э635?
Сплав Э110 легирован ниобием (1,0–1,1 %) без добавок олова, тогда как Э125 содержит 2,5 % Nb, а Э635 — комбинацию Nb, Sn и Fe. Э110 обеспечивает минимальное поглощение нейтронов и оптимальную коррозионную стойкость для водо-водяных реакторов, что делает его стандартным выбором для оболочек твэлов ВВЭР.
Какие допуски по толщине гарантируются для фольги Э110?
Для толщин до 0,1 мм допуск составляет 10 %, для диапазона 0,1–0,5 мм — 8 %. Отклонение по ширине не превышает 1 мм, серповидность — не более 2 мм на 1 метр длины.
Возможна ли поставка фольги Э110 с аттестацией для атомной отрасли?
Да, материал поставляется с паспортом качества и протоколами входного контроля, включая данные спектрального анализа, механических испытаний и ультразвуковой дефектоскопии. По запросу оформляется сертификат соответствия требованиям НП-071-06.
Как хранить и транспортировать фольгу из сплава Э110?
Фольгу упаковывают в герметичные контейнеры с влагопоглотителем, исключая контакт с хлорсодержащими материалами. Хранение — в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %. Срок хранения без переконсервации — 5 лет.
