胡诗萌，杨振国

(复旦大学 材料科学系，上海 200433)



射线辐照对核电用乙丙橡胶绝缘材料的性能影响及损伤机理研究

胡诗萌，杨振国

(复旦大学 材料科学系，上海 200433)

核电用聚合物电缆绝缘材料的耐辐照性能对核能电力传输系统的安全运行至关重要.选择典型的电缆绝缘材料乙丙橡胶进行人工模拟辐照试验，利用多种表征分析手段，从物理性能、微观形貌、结构变化等角度系统性地探究其辐照老化模式和损伤机理.结果表明，乙丙橡胶对γ射线较为敏感，在低剂量(<1MGy)时主要发生氧化降解反应，生成酮、酯等氧化产物；但之后随着辐照剂量的增加，交联反应逐渐占主导，导致材料弹性下降，分子链活动性受阻，特别是在10MGy时，材料力学性能严重劣化.

乙丙橡胶； 绝缘电缆； γ辐照； 老化

核电站用材料在役期间的可靠性是直接影响核电站安全运行的关键因素之一.然而，自核能进入商业发电领域以来，复杂工况下的相关失效案例时有发生[1-4].因此，有必要对核电用材料开展系统的性能评估和失效预防.作为核电站常用材料，聚合物制品广泛应用于密封圈、垫圈、阀隔膜、电缆护套、软胶管以及涂层等处[5].但随着服役年限的延长(40～60年)，聚合物材料会因热、氧、水、辐照甚至电等环境因素的综合作用而发生老化，引发化学组成和结构的一系列改变，如结晶度减小，交联度增加，双键结构产生等；相应地，物理和力学性能逐渐劣化，材料发硬，发粘，变脆，变色，强度降低[6-8]，存在巨大安全隐患.考虑到结构与选材的多样性以及服役工况的复杂性，准确判定聚合物材料的老化机制并进行合理的寿命预测，对保障核电站的安全稳定运行具有十分……