本书系统介绍了核反应堆堆型以及核电厂所用材料、材料特性和材料所面临的挑战、材料设计和寿命管理的理论知识，分别介绍了核电厂部件及其制造技术、核材料的力学性能、辐照损伤、核电厂中的环境损伤、先进的力学试验和分析方法以及核电厂材料的设计、寿命和残余寿命，是一本关于核电厂材料问题的专著，可供核电厂相关从业人员以及核工程专业和核电材料专业学生学习和参考。

目  录

第1章  核电厂

1.1  现有反应堆 /1

1.1.1 压水堆/3 

1.1.2  沸水堆/3 

1.1.3  重水堆 /5 

1.1.4  先进气冷堆 /6 

1.2  反应堆概念的改进和开发/7 

1.2.1  先进轻水堆 /7 

1.2.2  先进重水堆 /9 

1.2.3 小型模块堆 /10 

1.2.4  先进新反应堆的概念 /11 

1.3  中子谱、快堆和燃料循环/14

1.3.1  中子谱/14 

1.3.2 燃料循环 /15 

1.4  第四代核电厂 /18

1.4.1 钠冷快堆 /19 

1.4.2  铅冷快堆 /25 

1.4.3  超高温气冷堆 /28 

1.4.4  气冷快堆 /36 

1.4.5  超临界水堆 /38 

1.4.6 熔盐堆 /42 

1.5  其他先进核电厂/44

1.5.1  行波堆/44 

1.5.2  加速器驱动系统/45 

1.5.3 空间核电厂 /47 

1.5.4  核聚变 /48 

1.6  核能转换成电力和热/51 

参考文献 / 53

第2章  材料

2.1  概述 /57 

2.2  基础 /59

2.2.1  点缺陷 / 60 

2.2.2 线缺陷/61 

2.2.3  面缺陷/64 

2.2.4 扩散过程/66 

2.2.5  二元相图 /68 

2.3  核应用的材料分类/70 

2.3.1  钢 /72 

2.3.2  超合金 / 87 

2.3.3  难熔合金 /93 

2.3.4  锆合金 /95 

2.3.5  金属间化合物 /96 

2.3.6  纳米结构材料/98 

2.3.7  陶瓷材料 /106 

2.3.8  涂层 /109 

参考文献/109

第3章  部件及部件生产

3.1  核电厂部件 /116

3.1.1  容器/117 

3.1.2  燃料元件/122 

3.1.3  控制棒 / 126 

3.1.4  其他堆内构件/127 

3.1.5  管道和蒸汽发生器/128 

3.1.6  中间热交换器 /129 

3.1.7  能量转化系统/132 

3.1.8  核裂变电厂的材料/133 

3.1.9  聚变堆 /135 

3.2  制造工艺 /138

3.2.1  熔炼/139 

3.2.2  成形 /141

3.3  粉末冶金 / 144

3.3.1  粉末生产/145 

3.3.2  粉末压制/146 

3.4  石墨 /148 

3.5  纤维增强材料/149 

3.6  连接工艺 / 151

3.6.1  埋弧焊和钨极气体保护焊 /151 

3.6.2 焊缝缺陷 /152 

3.6.3  其他连接方法/154 

3.7  涂层和表面处理/156

3.7.1  衬里/157 

3.7.2  化学气相沉积/158 

3.7.3  物理气相沉积/159 

3.7.4  热喷涂 /159 

3.7.5  其他表面处理/160 

参考文献 / 160

第4章  核电厂材料的力学性能

4.1  概述 /164 

4.2  材料强度 /165

4.2.1  单晶的塑性变形 /165 

4.2.2  应力-应变曲线/166 

4.2.3  强化机制 /169 

4.3  韧性 / 171

4.3.1  冲击试验和断口形貌转变温度/171 

4.3.2  断裂韧性 /173 

4.4  蠕变 / 180

4.4.1  蠕变曲线/180 

4.4.2  应力断裂曲线/182 

4.4.3  金属中的高温蠕变机制 /184 

4.4.4  蠕变损伤/188

4.4.5  应力断裂数据的外推/189 

4.4.6  蠕变裂纹扩展/192

4.4.7  核电厂陶瓷材料的热蠕变/194 

4.5  疲劳 / 195

4.5.1  简介 /195 

4.5.2  基本原理/195

4.5.3  疲劳试验结果的表示/196 

4.5.4  疲劳裂纹扩展/199

4.5.5  疲劳的表象学 /202 

4.5.6  蠕变-疲劳的交互作用/204 

参考文献 / 208