高温气冷堆燃料元件　 high temperature gas-cooled reactor fuel element　 一种由包覆燃料颗粒和石墨基体材料制成的全陶瓷燃料元件。反应堆燃料元件的基本功能是有效地导出核裂变释放出来的能量,最大限度地包容燃料和核裂变产生的放射性产物,以保证工作人员和环境的安全。包覆燃料颗粒的主要功能是包容燃料和裂变产物。石墨基体材料弥散包覆燃料颗粒,以制成一定的尺寸和形状,有效地导出核裂变能。石墨也是燃料元件的结构材料和反应堆的慢化剂,此外还滞留一部分裂变产物。根据形状,可分为球形燃料元件和柱状燃料元件两大类。前者是直径为60mm的石墨球,其中间50mm为弥散包覆燃料颗粒的燃料区,外面5mm为石墨包壳;后者把包覆燃料颗粒弥散在石墨基体里制成小圆柱或短管,装到对边宽度为360mm、高500~800mm、打有燃料孔道和冷却剂孔道的正六边形石墨块中而成。高温堆燃料元件的主要特点是:组分是耐高温的陶瓷材料,可在1250℃下长期运行,反应堆冷却剂出口温度可达950℃以上,短期运行温度达1600℃,拓宽了核能应用领域,中子利用系数高,燃料燃耗深,提高了反应堆的经济性和安全性。

　高温形状记忆合金284　 high temperature shape memory alloy　 一般指高于普通形状记忆合金工作温度上限的形状记忆合金。高温记忆合金是在TiNi中加入Au、Pt或Pd取代Ni,用以提高相变点。其中有实用价值的是TiNi-Pd系。它可以锻造、轧制和拉拔成棒、带和丝材。冷拉伸长率达7%。有较高形状记忆应变(5%~6%)。随钯含量增加,形状恢复温度As最高可达到560℃。TiNi-Pd高温记忆合金的高温相为B2结构,低温相为B19结构,其形状记忆效应机理与TiNi记忆合金类似,为热弹性马氏体相变时,相界/畴界作可逆运动。Ti50Ni13Pd37是TiNi-Pd系高温记忆合金的一种,形状恢复温度As为347℃,相变热滞为8℃,形状记忆应变为6%,室温和350℃断裂强度分别为1112MPa和918MPa。

　高温釉　 high-temperature glaze　 烧成温度高于1300℃以上的釉称为高温釉。有石灰釉、石灰碱釉、长石釉等。加入某种呈色剂即成为高温颜色釉,如传统的青釉、黑釉、黄釉、红釉、蓝釉等。

　高温轴承钢　 high temperature bearing steel　 又称耐热轴承钢。添加了W、Mo、Cr、V等强碳化物形成元素,在500℃以上温度回火可析出稳定的合金碳化物产生二次硬化,从而具有足够高的高温硬度、高温耐磨性、高温接触疲劳强度、抗氧化性和高温尺寸稳定性,能在高温环境中工作的轴承钢。高温高碳轴承钢(YB 4105—2000)典型钢号有8Cr4Mo4V,高温渗碳轴承钢(YB 4106—2000)典型钢号为G13Cr4Mo4Ni4V,主要用于航空发动机轴承。

　高吸水纤维　 water absorbing fiber　 指在标准状态下,在水中浸渍和离心脱水后,水分保持率在15%以上的,经物理改性或化学改性后的吸水性合成纤维。合成纤维吸水能力的提高的基本原理是:改变合成纤维的形貌结构,利用毛细效应,提高吸水能力;同时提高纤维表面的亲水性,使水能够浸润毛细结构的表面。提高纤维吸水能力的具体方法有:①减小纤维的纤度,提高纤维的比表面积,例如减小合成纤维的纤度到1dtex以下;②改变合成纤维的截面形状,形成纵向沟槽,例如井字形;③对合成纤维进行蚀刻,使其表面粗糙,同时具有纵向沟槽和孔洞结构;④对合成纤维进行表面亲水性改性,例如将亲水性单体通过接枝聚合形成亲水表面。高吸水纤维吸水、排水和干燥速度都很快,其织物与人体表面接触,能使皮肤干燥和舒适,可以用于运动服、内衣、卫生用品与人体的接触面、医用敷料与人体的接触面等,也能用于毛巾、抹布等。

　高吸水性树脂　 supper absorbent polymer　 是一种新型的功能高分子材料,它能够在瞬间吸收水分并膨润成凝胶状的树脂,该凝胶在一定压力下仍能保持住水分而不分离出来。它的吸收能力可达自重数百倍,甚至高达1000倍以上。高吸水性树脂通常是将水溶性高分子通过适度交联的方法制得的。在水中由于高分子电解质离子的相斥作用使分子扩张,而交联和氢键等则限制了分子的扩张,其结果是水被封闭在高分子网络内,因而产生吸水和保水性。按其化学结构来分,目前生产的高吸水性树脂主要有:淀粉-丙烯腈接枝共聚型、淀粉-丙烯酸盐接枝共聚型、羧甲基纤维素型、乙烯醇-丙烯酸钠共聚型、丙烯酸钠型以及其他如聚氧乙烯型、聚乙烯醇-环状酸酐接枝共聚型、丙烯腈-丙烯酸盐共聚型、异丁烯-马来酸共聚型和醋酸乙烯酯-不饱和二元酸共聚型等。这类树脂广泛用于土壤保水剂、抗旱保水、防沙治水、纸尿布、生理卫生巾、工业脱水剂、增稠剂、混凝土外加剂等方面。

　高性能陶瓷　 high performance ceramics　 见先进陶瓷(799页)。

　高压电瓷　 high-voltage electric porcelain　 用于交流350V以上的电瓷为高压电瓷。

　高压电子显微术　 high voltage electron microscopy; HVEM　 用加速电压超过500kV电子显微镜对试样进行显微分析的技术。高压电镜由照明系统、试样室、成像系统、观察室、真空系统、高压缸和控制部分组成,与常规电子显微镜的主要区别在于其加速电压很高、透镜的励磁电流强。其试样室很大,可以安装各种试样台,如加热台和冷却台、各种温度条件下的拉伸台和低周疲劳台,研究气体与固体表面作用的环境室及观察畴壁运动的磁畴附件等。还可以进行动态观察及摄像记录。高压电子显微术的主要特点是:①分辨率高,点分辨率已达到0.1nm;②可观察较厚的样品,加速电压1000kV时,钢铁材料可观察厚度为2μm;铝为6μm,硅为9μm;③多光束效应明显,用高阶明场像技术能提高衍衬像的分辨率,用多束成像技术可增加厚试样衍衬像的强度和确定材料的晶体学特征;④用高能电子辐射可模拟原子能用材料的辐射效应,还可有效用于聚合物、生物试样等辐射敏感材料的结构研究;⑤特征X射线谱的信噪比和空间分辨率高,电子能量损失的收集效率增加和多次散射的干扰低,能用于纳米级区域和超细粒子的结构和组成分析。高压电子显微术发展的主要方向是实际材料的高分辨观察和在原子尺度下进行晶体结构缺陷的动态研究。

　高硬度高磁导率合金　 hard permeable alloy　 为Nd、Ta、Ti、Al等元素强化的高镍坡莫合金,Ni元素含量在90%以上,其硬度达到HV200,初始相对磁导率可达30000以上,应用频率高达20~30kHz,在1kHz下可获得大于3000的有效磁导率。高硬度高电阻高磁导合金牌号主要有:1J87、1J88、1J89、1J90、1J9l,密度在8.6~8.8 g/cm3。用于制作录音机和磁带机磁头芯片以及微特电机、变压器、传感器、磁放大器等各种高频电感元件铁芯等。

　锆刚玉砖　 corundum-zirconia brick　 含ZrO2 33%~45%,主要矿物组成为刚玉及斜锆石和玻璃相的耐火砖。品种有熔铸锆刚玉砖(AZS熔铸砖),其导热性较好;烧结锆刚玉砖,其气孔率较高、组织结构均匀,导热性较低。

　锆合金　 zirconium alloy　 以锆为基加入其他合金化元素组成的合金。锆合金有Zr-Nb系,Zr-Sn系等多种。锆合金对多种酸、碱、盐有良好的抗蚀性能,锆合金采用真空自耗电弧熔炼制备铸锭,采用常规压力加工方法进行塑性加工。工业用重要的锆合金是锆锡合金和锆铌合金,这些合金在300~400℃高温高压水和蒸汽中具有良好的耐蚀性能和力学性能,低的热中子吸收截面,是原子能反应堆用的重要结构材料,用作燃料包壳管、压力管、孔道管等。锆锡合金中锡含量的范围为0.07%~1.7%(质量分数),通用牌号为Zr-1,Zr-2,Zr-4。锆铌合金中铌含量为0.1%~2.5%(质量分数)。锆锡合金和锆铌合金管材的力学性能见表。

锆铝合金粉是吸气材料,合金中含铝15%~16.5%(质量分数),能有效吸收CO2、N2、H2、O2、CO、水蒸气和真空器件中的活性气体,锆铝粉采用海绵锆和铝棒经真空自耗电弧熔炼后,破碎、球磨成粉末。用于电子管、灯泡和其他真空器件能延长工作寿命,使器件性能稳定、工作可靠性提高;也用于惰性气体纯化、碱金属释放器的还原剂等。

　锆-4合金　 zircaloy-4　 常规锆-4合金组成(质量分数,%)为Zr-1.20~1.70、Sn-0.18~0.24、Fe-0.07~0.13、Cr的一种锆-锡合金,该合金采用真空自耗电弧熔炼制备铸锭,采用常规压力加工方法进行塑性加工,主要用做压水堆的包壳材料和其他堆芯结构材料。改进锆-4合金是对常规锆-4合金在标准成分范围内进行了成分调整和加工工艺改进之后的合金,其抗腐蚀性能和高温性能进一步提高。

　锆铌锡铁合金　 zirconium-niobium- tin-iron alloy　 由基体金属锆同合金元素铌、锡、铁组成的合金,具有优良的核性能和耐蚀性。该合金采用真空自耗电弧熔炼制备铸锭,采用常规压力加工方法进行塑性加工。典型代表合金有美国西屋公司用于高燃耗燃料组件的ZIRLO合金(Zr-1Sn-1Nb-0.1Fe),前苏联研发的用于高燃耗燃料组件的E635合金(Zr-1Nb-1.25Sn-0.35Fe)。

　锆青铜　 zirconium bronze　 以锆为主要合金元素的铜合金。除锆外,有时还加有铬或砷。典型合金有Cu-0.2Zr,Cu-0.4Zr,主要用于制造高导耐热弹性元件、电阻焊零件和电极材料等。锆青铜的主要优点是抗蠕变性能和耐热性能好。在400℃以下导电性和耐热性优于铬青铜。导电率达到90%IACS。三元合金有Cu-0.3Zr-0.34Cr和Cu-0.3Zr-0.25As等合金。铬和砷的加入进一步提高合金的力学性能。锆青铜热处理工艺:950℃淬火,冷加工后,450℃时效。