5包壳材料详解
包材介绍内部资料
LABEL材质简介
普通纸类 铜版纸
100番光白PVC 100番哑白PVC 200番环保PVC 80番软质PVC PVC类 50番变色消银龙 HP01镭射水洗 HP10镭射自粘 HP16贴合
书写纸
100番光黑PVC 100番哑黑PVC 200番哑白PVC PC哑面合成膜 50番条码专用特多龙 HP01镭射自粘 HP10贴合 HP23镭射水洗
紫色
环保胶水组成成份表
品名
淀粉 硼砂 氢氧化钠
含量
50% 10% 15%
配比
1:0.5 1:0.1 1:0.15
塑胶袋相关资料
• 产品材质：
A.PE袋：可做防静电或加颜色(特点：透明度好， 有较好的柔软性，可适用于任何行业) B.PO袋：特点：朦胧呈奶白色，比较脆 C.PP袋：特点：透明度很好，比较脆，适用于对 透明度要求比较高的产品 D.OPP袋：所有的膜需进口，特点：透明度特别 好，比较脆，适用于对透明底要求比较高的产品， 如服装厂用
*
# # # ※ # # # * # #
TKS 请勿转载内部资料 韩磊 5/13/2013
75番消银龙
感墨转印膜 特殊产品类 热敏纸 透明PE 易碎纸
高分子PVC 热转印纸 哑白PE
光白PE 日本合成纸 哑面TPE
粘贴剂选择性能表现(注：※-表示该项性能优；#-表示一般；*-较差):
粘胶剂 AP36
性能分类 永久性
技术分类 丙烯酸乳胶
初始粘度 ※
最终粘度 ※
低温环境 #
CL22
CL38 CL70 CL75 CL77 FH FP36 FP37 FR22 MP38 TP36
皮具行业材料基础知识.
人造革的基础知识
二.人造革的性质
? PU性质
? PU 是英文poly urethane 的
缩写，化学中文名称“聚氨 酯”
? 1.强度高，薄而有弹性，柔
软滑润，透气透水性好，并 可防水 2.低温下仍具有较好的抗张 强度和曲扰强度，有较好的 耐光老化性和耐水解稳定性 3.柔韧耐磨，外观和性能均 接近天然皮革，易洗涤去污， 易缝制 4.表面光滑紧密，可进行多 种表面处理及染色，品种多 样
真皮基础知识 人造革基础知识 布料基础知识 五金基础知识 其他材料基础知识
真皮的基础知识
一.真皮的定义
真皮（皮革）是牛、羊、猪、马、鹿或某些其它动物身上剥下的原皮（生 皮），经过皮革厂一系列的物理机械和化学的处理后，变成耐化学作用、耐 细菌作用、耐一定的机械作用，制成各种特性、强度、手感、色彩、花纹的 天然皮具材料，是现代真皮制品的必需材料。其中，牛皮、羊皮和猪皮是制 革所用原料的三大皮种。
3.耐磨性一般
9. 具有可塑性
4.耐光性较差
5.强度是天然纺织纤维最低
6.耐酸不耐碱
聚酯纤维（涤 纶纤维）
聚乙烯醇纤维（维 纶）
1.强度高
6 .耐酸性好，耐碱性差
2.弹性高，耐磨性好 7.耐虫蛀，耐霉菌等，易保存
3.耐热性和热稳定性好 8.比电阻高，易生静电
4.耐光性好
5.吸湿性低
1.性状接近棉花，具有较高耐磨性和强度
分类： 材质、外形、颜色、规格等
色、珍珠金、玫瑰金、银色等。
?工艺 ?制作模具→压铸产品→抛光→电镀
铜与锌合金各自特色
铜制品
价格
偏贵
锌合金制品 相对便宜
性能
1.稍硬，极坚韧。 2.耐磨损。 3.延展性好，易成型。 4.导电，导热性好。 5.表面处理效果漂亮。
箱包材料
ABS树脂ABS树脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三种单体的共聚物，ABS树脂保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性，又增加了弹性、强度（丁二烯的特性）、耐热和耐腐蚀性（丙烯腈的优良性能），且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途，主要用于航空、机械、电气、汽车和造船等工业。
ABS树脂具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。
ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类。
PCPC是聚碳酸酯的简称，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，简称PC工程塑料，PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。
聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等。
聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。
苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。
ABS＋PC，俗称ABS加聚碳。
是国内少数几种可能透用的合料之一，不能自燃，外火燃烧时，表面有象聚碳燃烧一样的小颗粒析出，黑色低于ABS，常见于电器件、机械零配件等。
聚酰胺（PA，俗称尼龙）PA是特性：坚韧、牢固、耐磨，无毒性。
缺点：不可长期与酸碱接触。
常用于制作梳子、衣钩、扇骨、外包装袋等。
EVA乙稀-醋酸乙稀共聚物乙烯-醋酸乙烯共聚物简称EVA，一般醋酸乙烯（VA）含量在5％～40％。
与聚乙烯相比，EVA 由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。
一般来说，EVA树脂的性能主要取决于分子链上醋酸乙烯的含量。
(完整版)包包面料简介
包包的面料基本有三种：帆布，皮质，尼龙帆布帆布包是用粗麻布制作的包，最大的特点就是结实耐用。
其百搭性也令很多人青睐，可以和任何服饰搭配。
随性百搭，彰显自己个性、表现出渴望自由的生活理念；可以搭配出自己的个性才叫美！可以搭配出自己的性格才是王道！帆布包如果没有沾染较深污垢，可以直接用水洗或用毛刷蘸水清洗。
如果帆布包沾上油渍，可以使用中性的洗洁剂或肥皂液来清洗。
对于浅色系的帆布包，在清洗时用少许食盐或白醋可以避免褪色。
帆布包清洗好后，一定要拿去晾干，晾干时包内最好塞入防尘纸头或废报纸，可以防止窜色或变形。
皮质我们包包主要以PU皮为主，PU 是英文poly urethane的缩写，化学中文名称“聚氨酯”。
PU皮与真皮包各有特点： PU皮包外观漂亮，好打理，耐磨；真皮打理麻烦，易烂，但它是真皮。
PU皮革制品保养方法清洁方法：1.沾水及洗涤剂清洗，忌汽油擦洗2.不能干洗3.只能水洗，且水洗温度不能超过40度4.不能用阳光曝晒5.不能接触一些有机溶剂6.PU皮的外套需要挂装套袋收藏,不可以折装PU与人造革的特性：1.强度高，薄而有弹性，柔软滑润，透气透水性好，并可防水2.低温下仍具有较好的抗张强度和曲扰强度，有较好的耐光老化性和耐水解稳定性3.不耐磨，外观和性能均接近天然皮革，易洗涤去污，易缝制4.表面光滑紧密，可进行多种表面处理及染色，品种多样皮质保养保养方法是用干毛巾抹干净皮具上的水分和污物，用皮具清洁液将其清理干净，再用皮具光亮剂涂刷一层。
这样会使皮具始终保持柔软舒适皮具请勿超负荷盛物，避免与粗糙尖锐物体发生摩擦造成损坏,忌在烈日下爆晒，火烤或挤压，勿接近易燃品．配饰类勿受潮、勿接近酸性物品，请经常使用柔软布擦拭，以免刮伤，脏污变质。
皮革吸收力强，应注意防污，高档磨沙真皮尤其要注意。
若皮革上有污渍，用干净湿棉布沾性温的洗涤剂抹拭，然后让其自然干。
正式使用前可在不显眼的角落试用一下.皮革起皱，可用熨斗熨烫，温度可掌握在60-70℃之间。
皮具产品知识
皮具产品知识一、关于尼农/牛津布的小知识牛津布是一种功能多样，用途广泛的新型面料，目前市场上主要有：套格、全弹、锦纶、提格等品种。
1、套格牛津布专门用于制作各类箱包。
该面料经纬线都采用涤纶FDY150D/36F。
织物应用平纹组织在喷水织机交织而成，经纬密度为360根/10cm×210根/10cm，坯布经松弛、碱量、染色、防静电、涂层等处理后，具有质地轻薄、手感柔软、防水性好、耐用性好等优势。
2、锦纶牛津布主要制作防汛防雨用品。
该面料经线采用200D锦纶空变丝，纬线采用160D锦纶空变丝为原料。
系平纹组织结构，产品经喷水织机织造而成。
坯布经过染整、涂层工艺处理后，具有手感柔软、悬垂性强、风格新颖、防水性能好等优点，布面具锦纶丝光泽感观效应。
因其质量优良、花色新颖，深受用户喜爱。
上市色泽有藏青、淡黑、虎黄、墨绿等不同种类，并可按客户需求批量选染各种不同的颜色。
3、全弹牛津布主要制作箱包。
该面料经纬丝都采用涤纶DTY300D丝，选用粗点变化透空组织在喷水龙头织机上交织而成。
织物经松弛精练、预定型、碱减量、柔软定型后，面料反面再经橡塑涂层。
其织纹细腻、光泽柔和、防水性好，以此产品制作的箱包是扮靓女士所追求时尚新潮的宠物。
4、提格牛津布主要制作各种箱包。
该面经丝采用涤纶DTY400D网络丝，纬丝采用涤纶DTY丝400D。
采用提格组织纹理，在喷水（带龙头）织机上交织而成。
面料设计新颖、工艺独特，正面格纹凸现，立体感强，成为面料最为突出的部位，同时还在反面采用涂层（PU）工艺，使其防水性更强，悬垂性更好，是制作各种箱包的时尚佳料。
5、纬条牛津布主要制作各种箱包。
该面料经丝采用涤纶FDY68D/24F，纬丝采用FDY150D/36F为原料，织造工艺采用纬向提条在喷水织机（带多臂龙头）交织而成。
布面条子清晰，集现代性、艺术性、悬垂性于一体。
坯布经染色、压花压延后，具有垂感性强、防水性好等优点。
尼农对于尼龙材料首先解释两个专有名词，D和T。
第五章包壳介绍
（3） Zr-4合金
为了改善材料的吸氢所造成的缺陷，进行 了大量的研究。研究证明，在350℃水中和 400℃蒸汽中的吸氢与镍的含量有很大的关系。
把镍含量由原来的0.05%降低到0.007%， 而铁含量由原来的0.12%增加到0.18%，这就 形成了锆-4合金。锆-4合金在350℃高温水和 400℃蒸汽中有更好的耐腐蚀性能，而吸氢量 仅为锆-2吸氢量的1/2-1/3，其余性能与锆-2 相似。它已广泛被用于压水堆作为燃料包壳 和堆芯结构材料。
b. 在573K温度时氢的溶解度只有75ug/g； 在高温下氢溶解于基体中，低温时以ZrH1.5的形
式析出，氢化物析出的方向和数量会影响锆的性能， 而氢化物析出的方向和分布与织构有关；
c. 与氧在高温反应。锆中的杂质元素（氮、碳、氧、 铝等）尤其是氮，即使是微量（0.004%）对锆的抗 氧化性能和抗腐蚀性能影响也很显著。
保持低温状态1小时以上，必须进行评估，并确定所应采取的特殊措施。 压力管的温度无论是开堆还是停堆，应保持在533K以上。长时间停堆的
情况下，压力管应有辅助的加热设备，保持温度不低于533K，加热和冷 却速率要大于1K/min，以免氢（氘）化物析出造成延迟开裂。
20
压力管中DHC形成
21
22
13
（2） Zr-2 合金 进一步的研究发现，在锆中加入约0.1%的铁和
少量的铬及镍是极为有利的。
与锆-1合金相比，锡的含量适当降低，因为含锡 量增高会降低合金的耐蚀性。因此锆-2合金的添加 元素成分为：锡-1.5%；铁-0.12%；铬- 0.10%；镍 -0.05%。
经过近30年在沸水堆和压水堆上作燃料包壳及堆 芯结构部件的应用，证明锆-2合金在高温水和蒸汽 中有良好的耐蚀性能和强度，运行是可靠的。它的 热中子吸收截面在0.18-0.23靶恩,硬度为纯锆的两倍。
37_包装材料学-c5-3、4
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二、胶带的结构 1. 基材 2. 粘合剂 3. 底层处理剂 4. 背层处理剂 5. 隔离材
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三、压敏型胶带 1.压敏型胶带的种类： 单面、双面 2.压敏型胶带的粘附特性
压敏型胶带只要轻轻按压，就可粘结在被粘物体表 面；而把胶带从被粘物表面撕开却需要较大的剥离力。胶带 被剥离，能完全脱离被粘物表面而无残留。
防锈油中的油脂或树脂类物质作为成薄膜物质涂布于金属表面
后，对锈蚀因素具有一定的隔离作用。 ( 1 )包装金属制品用防锈油 ( 2 )防锈脂
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三 溶剂稀释型防锈油
溶剂稀释型防锈油是在以矿物油脂或树脂为成膜剂的防锈油 中加入溶剂所组成，这类油品按溶剂的种类可分为石油溶剂、有机溶 剂和水稀释三种。
标志标签、防揭标签、易碎纸标签、激光全息标签、激光全息破坏性 标签、字模防伪聚酯薄膜标签、透明PVC字模防揭通用标签、综合防 伪防揭压痕纸标签、产品编码全息标签、产品编码刮开式标签、泡沫 薄膜标签、条码技术标签等。
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二、瓶盖与瓶塞
1、瓶盖
(1)对瓶盖的基本要求
a.密封可靠，内装物不能泄露，外界物质不能进入包装容器。
3Leabharlann 作用：1.防止内容物脱出、泄漏、散逸。 2.防止产品受氧化、腐蚀等，延长产品寿命，提高产品价值。 3.防止内装商品被污染，被盗窃取出或偷换。 4.加强包装容器的强度，有时还有美化商品的作用。 5.便于贮存，运输和搬运。
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第一节 封缄用材及封缄方法
一、常用防伪标签 目前，包装常用防伪标签有十几个种类，如防揭封条(口)、防伪
这是目前包装中应用最多，最方便的一种胶带。基材上涂敷的是 压敏型粘合剂，使用时只需用手按压基材背面，就能使胶带粘合到被 粘物表面。
第五章 包壳材料解析
❖ 5.1.2 镁及其合金 镁的中子吸收截面是铝的1/4，对中子的经济性
来说是很理想的材料，但镁在高温下会与二氧化碳 起作用而被氧化。在冶金及生产上的问题则集中在 防火、抗氧化和增加蠕变强度上。因此使用受到限 制。
镁合金（Magnox Al-80）含0.8%Al、0.020.05%Be, 它有好的抗蚀性和好的机械性能（延展 性）及可焊性，因而被用于英国的用石墨作慢化剂， 二氧化碳为冷却剂, 金属铀为燃料的动力堆中作为 燃料元件的包壳，可用至5000MWd/tU。
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5.2 锆及其合金
❖ 纯锆是一种银白色，有光泽的延性金属，473K 时理论密度为6.55Mg/m3，熔点为2125K。
❖ 锆在高温下强度高，延性好，中子吸收截面小， 在高温水中抗腐蚀性能好，有较高的导热性和较好 的加工性能，与二氧化铀芯块有较好的相容性。因 此锆合金被广泛地用于动力堆作包壳材料。
0.07- 0.13
Zr-1Nb -
-
-
-
1.1
Zr-2.5Nb -
-
-
-
2.4-
2.8
10
表5-2* 锆合金的常用机械性能：
合金名称
强度极限（MPa） 屈服极限（MPa）
碘化法锆#
180-270
50-130
Zr-2合金## （20oC）
（340oC）
700,510,450 280
527,422,352 225
第五章 包壳材料
5.1 包壳材料简介 5.2 锆及其合金 5.3 锆-4合金 5.3.1锆-4合金堆外性能 5.3.2锆合金包壳制造工艺 5.3.3锆合金包壳堆内行为 5.3.4失水条件下的锆合金 包壳行为
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包壳材料工作环境
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Zr 2H 2O ZrO2 2H 2 Q
2. 脆化 在危急冷却系统注水淹没活性区时，由于急冷， 包壳中产生的淬火应力。 3. 高温胀破
危急堆芯冷却系统验收标准
1）峰值包壳温度小于1200； 2）最大包壳氧化量不超过氧化前包壳壁厚的 17%。 3）不超过活性区包壳总量的1%的锆参与锆-水反 应或锆-水蒸汽反应； 4）裂变产物释放量控制在<10%惰性气体；<3% 碱金属；<2%挥发性固体裂变产物；<0.1%其 他裂变产物； 5）不允许有妨碍堆芯冷却的几何形状变化。
5. 包壳材料
5.1 5.2 5.3 包壳材料简介 锆及其合金 锆-4合金
5.1、包壳材料简介
包壳的重要意义：
1）包壳是核反应堆安全的第一道屏障， 它包容裂变产物，防止裂变产物外泄； 2）它是燃料和冷却剂之间的隔离屏障， 避免燃料与冷却剂发生反应； 3）它给芯块提供了强度和刚度，是燃料 棒几何形状的保持者。
对燃料元件包壳来讲，氢化物的排列方 式对包壳管的力学性能影响很大。包壳管工 作时以承受周向应力为主，氢化物析出后， 如呈周向排列取向，对强度影响还不大；如 呈径向排列取向，就会使强度和延性大大下 降。
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
反应堆中另一类氢脆破损是燃料包壳管的内氢化破 损。它是60年代以来水堆运行中所遇到的危害最严重 的问题之一。 内氢化破损是指芯块中的水分，或包壳破损后进入 其中的水，侵蚀包壳内壁，造成贯穿管壁的裂缝，引 起燃料元件破损。 按氢的来源，把燃料元件制造过程中混入的含氢杂 质而引起的内氢化称为一类氢化，把通过初始裂纹而 使冷却剂流入燃料棒内产生的局部氢化称为二类氢化。
5.1.1 对包壳材料的要求
1）具有良好的核性能，也就是中子吸收截 面要小，感生放射性要弱。 2）具有良好的导热性能。 3）与核燃料的相容性要好，也就是说在燃 料元件的工作状态下，包壳与燃料的界面 处不会发生使燃料元件性能变坏的物理作 用和化学反应。
4）具有良好的机械性能，即能够提供合适 的机械强度和韧性，使得在燃耗较深的 条件下，仍能保持燃料元件的机械完整 性。 5）应有良好的抗腐蚀能力。 6）具有良好的辐照稳定性。 7）容易加工成形，成本低廉，便于后处理。
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
氧化膜缺陷是导致内氢化破损的必要条件，因此，消 除内氢化破损的措施如下： 1）提高燃料芯块的密度（94%-95%TD），减少开口 孔率，降低芯块吸水量。 2）芯块装管时应经高温真空除气和干燥处理，严格 控制芯块吸水量。 3）限制芯块中氟杂质含量，锆管内壁喷砂处理，使 表面氟含量低于0.5微克/cm2，以防氟等杂质释放， 击穿氧化膜。 4）用吸气剂吸收残留在燃料棒里的氢。
3. 辐照生长：在没有应力的情况下，由于快 中子辐照，使晶体在某个特定的方向上伸 长，其他方向上收缩，体积不变的现象。 4.力学性能变化 （1）拉伸性能 快中子辐照使锆合金发生强化和脆化， 即抗拉和屈服强度提高而延伸率和断面 收缩率下降。
（2）辐照诱导蠕变 中子辐照使锆合金的蠕变加速，蠕变速率 与中子注量成正比。 5. 芯块与包壳相互作用 （1）芯块与包壳机械相互作用 这是包壳承受应力的主要来源。包括轴向 变形和径向变形。
金属锆的优缺点
优点 高温下强度高，延性好，中子吸收截面小，在高 温水中抗腐蚀性能好，有较高的导热性和较好 的加工性能，与二氧化铀有较好的相容性。 缺点 存在织构（与拉拔过程有关，不能通过热处理改 变）；存在吸氢和氢脆问题；与氧在高温下反 应
5.2.2 锆合金
名称 Zr-1 Zr-2 Zr-4 Zr-1Nb Zr2.5Nb Sn(%) 2.5 1.2-1.7 1.2-1.7 Fe(%) Ni(%) Cr(%) Nb(%) 1.1 2.5
6）具有良好的抗辐照损伤能力。 7）工艺性能好，加工和焊接性能好。 8）价格相对较贵。 9）存在织构，不能用热处理的方法改变。 10）有吸氢和氢脆问题。 11）高温下与氧反应，限制在400℃以下使 用。
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
5.3.2.1 表面腐蚀 （1）均匀腐蚀 锆合金在高温水中具有两个性质不同的腐蚀阶段。 转折点前腐蚀速率低，腐蚀增重与时间的关系近似 立方规律，形成薄的黑色黏着膜，有光泽且平滑， 具有很高的耐腐蚀性能。 当膜厚达到2-3微米出现转折时，膜变成灰色， 然后当膜厚增至50-60微米时变成白色，它是疏松 易剥落的，氧化增重与时间呈线性关系。
新锆合金与锆-4合金比较
3） 目前，我国研制的NZ2和NZ8合金已 进入工程化研究阶段，它们的力学性 能优于Zr-4合金，在含锂离子的高温水 中的耐腐蚀性得到明显改善，在500℃ 过热蒸汽中长期工作没有出现疖状腐 蚀现象。
5.3 锆-4合金
5.3.1 锆-4合金堆外性能 1）具有小的中子吸收截面。 2）导热性能好，热膨胀系数低。 3）具有良好的强度、塑性及蠕变性能。 4）熔点高。 5）应有良好的抗腐蚀性能。
5.3.2.1 表面腐蚀 （2）非均匀腐蚀 主要有疖状腐蚀，它是沸水堆中常见的腐蚀现 象，在压水堆中也有出现，外观形貌呈白色氧化 膜圆斑，直径约0.5mm。随着燃耗加深，腐蚀斑 扩展成片，它发生在富氧水质条件下。 另一种常见的非均匀腐蚀为缝隙腐蚀，它发生 在定位格架和包壳管接触部位。
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
5.1.2 常用的包壳材料
1）铝、镁、锆的合金（中子吸收截面小、 熔点高） 水堆中应用最普遍的是锆－2和锆－4合金 2）不锈钢和镍基合金（优异的高温性能 和价格优势）。快堆中主要考虑高温性能 和抗辐照损伤性能，目前多采用奥氏体不 锈钢，有时也使用镍基合金。
5.2 锆及其合金
5.2.1 金属锆的性能 纯锆是一种银白色，有光泽的延性金属， 473K时理论密度为6.55Mg/m3，熔点为 2125K。 自然界中锆与铪共生，其含量为50:1，铪 的中子吸收截面约为400b，因此锆与铪必 须分离才能用于反应堆做包壳材料。
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
一些杂质，尤其是氮的存在会加速转折。锆 材中氮的临界质量分数是0.004%。中子辐射对 锆合金腐蚀有加速作用。 出现白色膜是锆制件因腐蚀事故而报废的标 志。高燃耗时，氧化膜厚度接近包壳壁厚的 10%。因此，高燃耗下锆包壳管的腐蚀行为是 元件寿命的制约因素之一。
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
ห้องสมุดไป่ตู้
低锡Zr-4 为了加深燃耗，减少燃料包壳的水侧 腐蚀，研制了低锡锆-4合金。将锡含量控 制到下限水平，铬和铁的总量控制到略高 于上限水平，并把硅做合金元素考虑，控 制沉淀相尺寸到0.075-0.12微米，得到低 锡锆-4合金，可以提高燃耗1/4-1/3。
5.2.2.2 锆-铌系列合金
铌的中子吸收截面不大（1.1b），加入一定量 的铌可消除一些杂质，如碳、铝和钛的有害作 用，并可以有效地减少锆合金的吸氢量。 1）锆-1铌合金 含有1.1 wt%铌的锆合金的耐蚀性仅次于锆-2合 金，而吸氢是锆-锡合金的1/10-1/5，并且有足 够的强度和延性。在前苏联的列宁核电厂和我 国的田湾核电厂有应用，用来制作燃料元件的 包壳。
5.3.2.2 吸氢与氢脆
锆合金包壳管的氢来自加工时的自然吸氢、 芯块残留水及氢含量，而最主要的是腐蚀吸氢。 锆合金与高温水氧化反应生成氢，部分被合 金基体吸收，在高温时固溶在基体中。固溶度 随温度的变化关系如下：
8250 N 0 9.9 10 exp RT
4
5.3.2 锆包壳管的堆内行为
5.2.2.3 新锆合金
1）20世纪90年代以来，为了提高压水堆燃料元件的 性能，增加燃耗，各国都开发研制了新型的锆合 金。新锆合金打破了锆-锡，锆-铌合金的界限，采 用新的思维，互相融合，在原来锆合金的基础上 取得了突破。 2）我国开发了N18，N36，NZ2，NZ8等合金；法国 开发了M4，M5合金；美国开发了ZIRLO合金；俄 罗斯开发了E635合金；日本开发了NDA合金；韩 国开发了HANA合金。这些合金的开发使燃料元件 的燃耗得以提高。
Zr-2
进一步的研究发现，在锆中加入约0.1%的铁 和少量的铬及镍是极为有利的。与锆-1相比，锡 的含量适当降低，因为锡含量增高会降低合金的 耐腐蚀性。 锆-2合金中添加元素的质量分数为：锡-1.5% ；铁-0.12%；铬-0.10%；镍-0.05%。运行表明 ，锆-2合金在高温水和蒸汽中具有良好的耐腐蚀 性能和强度，热中子吸收截面在0.18-0.23b，硬 度为纯锆的两倍。
（2）芯块与包壳化学相互作用 燃料元件在堆内辐照的中、后期，特别 是芯块与包壳接触后，产生很大的拉应力， 芯块间和芯块开裂处应力比较集中；同时 侵蚀性裂变产物，如碘、铯、镉、碲，沉 积在芯块与包壳之间，就会造成包壳的腐 蚀和应力腐蚀开裂。
5.3.3 失水条件下锆合金包壳的行为
1. 高温氧化 锆合金与水蒸汽发生反应，放出热量，同时放 出大量易爆气体氢。
Zr-3 过多的锡含量会影响加工成型性，同 时研究证明，在350℃水中和400 ℃蒸汽 中的吸氢与镍的含量有很大关系。因此， 降低了锡含量和镍含量，把镍含量由原来 的0.05%降低到了0.007%，研制了锆-3合 金。
Zr-4
由于减少了镍含量，抗腐蚀性能有所下降，研 究表明：铁、铬、镍的总量保持在0.3%左右可以 得到合适的第二相，获得较好的抗腐蚀性能。因 而把铁含量由原来的0.12%增加到0.18%-0.24% ，这就形成了锆-4合金。 锆-4合金在350 ℃高温水中和400 ℃蒸汽中有更 好的耐腐蚀性能，而吸氢量仅为锆-2合金的1/21/3，其余性能与锆-2相似。它已广泛被用于压水 堆和重水堆中做燃料包壳材料和堆芯结构材料。
0.07-0.2 0.03-0.08 0.05-0.15
0.18-0.24
-
0.07-0.13
-
-
5.2.2.1 锆-锡系列合金
Zr-1 由于纯锆的性能受氮的影响很大，研究发 现，当加入2.5%Sn时可以抵消0.07%氮 的有害影响，并能使生成的氧化膜牢固地 附着在锆基体上。于是产生了以加入质量 分数2.5%锡为合金成分的工业合金“锆1”。