面向等离子体自钝化钨合金制备与服役性能的研究进展

1

作者 朱晓勇 刘家琴 +1 位作者 谭晓月 吴玉程 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页

钨具有高熔点、高热导率、低溅射率和低氘/氚滞留等优点,被认为是未来核聚变装置中最有前景的面向等离子体候选材料之一。但钨的抗氧化性能较差,一旦发生冷却失效事故并伴随真空室破裂,钨会迅速氧化、升华,导致核聚变装置面临放射性物... 钨具有高熔点、高热导率、低溅射率和低氘/氚滞留等优点,被认为是未来核聚变装置中最有前景的面向等离子体候选材料之一。但钨的抗氧化性能较差,一旦发生冷却失效事故并伴随真空室破裂,钨会迅速氧化、升华,导致核聚变装置面临放射性物质泄漏的风险。从钨材料改进和增强表面防护两个方面来解决抗高温氧化问题,对于从根本上确保核聚变装置的安全运行具有重要意义,为此提出了自钝化钨合金的概念。介绍了钨的高温氧化特征及抗氧化与防护方法,讨论了自钝化钨合金的制备方法,从成分和微观结构方面分析了自钝化钨合金的抗氧化策略,综述了自钝化钨合金的力学、热学和抗辐照等服役性能,并提出了未来的研究方向。 展开更多

关键词 核聚变装置 面向等离子材料 自钝化钨合金 抗氧化性能 服役性能

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原位TEM双离子束辐照钨的位错环演化研究

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作者 马鹏飞 刘艳 +5 位作者 曹留烜 张亚培 李修锐 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期874-883,共10页

钨由于在高温下具有优良的抗辐照性能而被认为可应用于聚变堆中面向等离子体材料(PFM,plasma-facing material)。聚变堆中产生大量热负荷和中子以及氢氦气体原子使钨的应用面临苛刻的环境考验。为了进一步探究钨应用于PFM时辐照损伤剂... 钨由于在高温下具有优良的抗辐照性能而被认为可应用于聚变堆中面向等离子体材料(PFM,plasma-facing material)。聚变堆中产生大量热负荷和中子以及氢氦气体原子使钨的应用面临苛刻的环境考验。为了进一步探究钨应用于PFM时辐照损伤剂量对其辐照性能的影响机制,本文采用Kr^(+)&He^(+)双离子束以不同的辐照损伤剂量对钨进行辐照。通过原位TEM观察辐照损伤剂量对<100>和1/2<111>位错环的演化现象影响,并对其演化进行量化分析。结果表明,辐照损伤剂量的增加导致1/2<111>位错环生成与长大以及<100>位错环消失。Kr^(+)&He^(+)双离子束辐照下,<100>位错环的增殖与湮灭对钨的机械性能产生重大影响。本文深化了对钨的辐照损伤研究,为钨在聚变堆中的应用提供基础。 展开更多

关键词 面向等离子体材料 钨 双离子束辐照 原位TEM 位错环

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基于小冲杆试验的纯钨韧脆转变温度测定及其变形特性

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作者 黄俊 袁国虎 +2 位作者 左彤 魏松 吴玉程 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期11-16,共6页

在不同温度(25,200,300,400,500℃)下对纯钨进行小冲杆试验,获得断裂能与温度之间的关系,拟合得到纯钨的韧脆转变温度;对不同温度小冲杆试验后的纯钨断口形貌进行观察,探究纯钨在小冲杆试验中的变形特性。结果表明:在25,200℃下纯钨处... 在不同温度(25,200,300,400,500℃)下对纯钨进行小冲杆试验,获得断裂能与温度之间的关系,拟合得到纯钨的韧脆转变温度;对不同温度小冲杆试验后的纯钨断口形貌进行观察,探究纯钨在小冲杆试验中的变形特性。结果表明:在25,200℃下纯钨处于完全脆性状态,在300℃下处于半脆性状态,而当温度达到400℃后,纯钨表现出良好的塑性;在250~400℃范围内纯钨的断裂能急剧升高,拟合得到的韧脆转变温度为(342±8)℃。当温度低于韧脆转变温度,纯钨断口存在沿轧制方向的长直裂纹,断裂特征随温度升高由沿晶断裂向穿晶断裂转变;当温度高于韧脆转变温度,断口出现帽形挤出形貌以及环形裂纹和短缺口裂纹,并且环形裂纹处存在大量韧窝,断裂特征为韧性断裂,且短缺口裂纹处出现钨分层现象。 展开更多

关键词 面向等离子体材料 韧脆转变温度 小冲杆试验 变形特性

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钨/石墨烯/钨和钨/石墨烷/钨面向等离子体材料的 抗辐照和力学性能: 第一性原理计算

4

作者 鄢奇桢 张兆春 +1 位作者 郭海波 王洋 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期512-521,共10页

设计了钨/石墨烯/钨和钨/石墨烷/钨纳米层状复合材料作为热核聚变装置面向等离子体材料,利用第一性原理计算对氦原子填隙和钨空位形成能以及力学性质进行分析.计算结果表明,石墨烯和石墨烷能够捕获钨基金属中的氦填隙原子和钨空位结构缺... 设计了钨/石墨烯/钨和钨/石墨烷/钨纳米层状复合材料作为热核聚变装置面向等离子体材料,利用第一性原理计算对氦原子填隙和钨空位形成能以及力学性质进行分析.计算结果表明,石墨烯和石墨烷能够捕获钨基金属中的氦填隙原子和钨空位结构缺陷,钨/石墨烯或钨/石墨烷界面可以提供钨自间隙原子与钨空位复合位点,两种纳米层状复合材料具有\自修复"性能.基于Fukui函数,可认为上述特性与钨/石墨烯或钨/石墨烷界面钨原子位点反应活性的变化有关.另外,石墨烯可以提高钨基金属的延展性,降低其各向异性. 展开更多

关键词 钨 石墨烯 石墨烷 面向等离子体材料 第一性原理 Fukui函数

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面向等离子体钨基材料热负荷损伤研究进展

5

作者 尹怡 秦思贵 +2 位作者 史英丽 于宏新 徐世伟 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期242-254,共13页

在核聚变反应堆运行过程中,面向等离子体钨基材料需要承受住一定次数稳态和瞬态热负荷的冲击而不发生开裂、熔化等损伤,因此改善面向等离子体钨基材料的力学性能及高温稳定性是极其重要的,主要手段包括合金强化、弥散强化、纤维增韧、... 在核聚变反应堆运行过程中,面向等离子体钨基材料需要承受住一定次数稳态和瞬态热负荷的冲击而不发生开裂、熔化等损伤,因此改善面向等离子体钨基材料的力学性能及高温稳定性是极其重要的,主要手段包括合金强化、弥散强化、纤维增韧、第二相强化、复合强化等。本文分析了合金强化、弥散强化等改性手段对钨基材料热负荷损伤行为的影响,总结了各种强化手段的优势和不足,并对面向等离子体掺杂钨基材料热负荷损伤行为进行了展望。 展开更多

关键词 核聚变 面向等离子体材料 热负荷 合金化 弥散强化

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单晶钨辐照损伤的分子动力学研究 被引量：1

6

作者 刘松畅 余新刚 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期452-460,共9页

在磁约束核聚变装置中,金属钨由于具有优良的物理化学性能被认为是目前最合适的面向等离子体材料,然而,有关金属钨在高能中子辐照下缺陷演化的研究尚不充分。鉴于此,采用分子动力学方法对单晶钨的辐照损伤演化进行大量模拟,考察入射能... 在磁约束核聚变装置中,金属钨由于具有优良的物理化学性能被认为是目前最合适的面向等离子体材料,然而,有关金属钨在高能中子辐照下缺陷演化的研究尚不充分。鉴于此,采用分子动力学方法对单晶钨的辐照损伤演化进行大量模拟,考察入射能量、载荷和杂质原子对辐照演化过程,以及辐照缺陷对单晶钨力学性能的影响规律。结果表明:碳和氢原子在钨晶格中的滞留均在一定程度上增加了辐照缺陷的产生,而且,相比于氢,碳的影响更加显著;压缩载荷对辐照缺陷有一定的抑制作用,拉伸载荷则相反;辐照产生的Frenkel缺陷可以促进位错的发射,同时对位错的运动也具有阻碍作用。 展开更多

关键词 分子动力学 粒子辐照 金属钨 面向等离子体材料

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钨铼合金离子辐照行为的研究现状

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作者 南玲欣 齐艳飞 +2 位作者 徐鹏飞 李运刚 顾家豪 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11038-11047,共10页

在新能源中要实现受控热核聚变反应,面壁等离子体材料(PMFs)的使用寿命成为了关键问题。在聚变堆中氘氚聚变反应会释放高能中子,高能中子反应会使钨产生嬗变生成铼。该反应可以抑制气泡的生长,降低辐照硬化和脆化,因此钨铼(W-Re)合金具... 在新能源中要实现受控热核聚变反应,面壁等离子体材料(PMFs)的使用寿命成为了关键问题。在聚变堆中氘氚聚变反应会释放高能中子,高能中子反应会使钨产生嬗变生成铼。该反应可以抑制气泡的生长,降低辐照硬化和脆化,因此钨铼(W-Re)合金具有良好的抗等离子体辐照能力。对钨(W)及W-Re合金在离子辐照下的损伤行为机制进行了详细阐述,并对近几年来有关领域的研究进展作出综述与展望,为后期W-Re合金在离子辐照方面的研究提供参考依据。 展开更多

关键词 W-Re合金 离子辐照 辐照损伤 面壁等离子体材料

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聚变堆装置中面向等离子体材料钨涂层的研究进展 被引量：15

8

作者 郭双全 葛昌纯 +1 位作者 周张健 刘维良 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期93-97,共5页

钨具有高的熔点、不与氚发生共沉积、与等离子体好的兼容性和低的腐蚀率等优点,是最有前景的一种面向等离子体材料。为了解决面向等离子体材料的制备及其与热沉材料连接问题,涂层技术在实验聚变堆装置中得到广泛应用。评述了目前实验聚... 钨具有高的熔点、不与氚发生共沉积、与等离子体好的兼容性和低的腐蚀率等优点,是最有前景的一种面向等离子体材料。为了解决面向等离子体材料的制备及其与热沉材料连接问题,涂层技术在实验聚变堆装置中得到广泛应用。评述了目前实验聚变堆装置中面向等离子体材料钨涂层的研究进展。 展开更多

关键词 聚变堆 面向等离子体材料 钨 涂层

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聚变堆中面向等离子体材料的研究进展 被引量：35

9

作者 周张健 钟志宏 +1 位作者 沈卫平 葛昌纯 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期5-8,12,共5页

受控热核聚变能是公认的可以有效解决人类未来能源需求的主要途径之一,经过多年的努力,其研究已经取得很大进展,进入了从物理可行性向工程可行性的验证阶段。决定核聚变能未来发展的一个关键问题是相关的材料问题,尤其是面向等离子体材... 受控热核聚变能是公认的可以有效解决人类未来能源需求的主要途径之一,经过多年的努力,其研究已经取得很大进展,进入了从物理可行性向工程可行性的验证阶段。决定核聚变能未来发展的一个关键问题是相关的材料问题,尤其是面向等离子体材料的发展。评述了国内外目前核聚变实验装置中面向等离子体材料的研究进展。 展开更多

关键词 聚变堆 面向等离子体材料 低Z材料 高Z材料

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新型钨基面向等离子体材料的研究进展 被引量：18

10

作者 朱玲旭 郭双全 +1 位作者 张宇 葛昌纯 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第15期42-45,共4页

纯钨应用于聚变堆中面向等离子体材料具有难加工、高的韧脆转变温度、低的再结晶温度等缺点,而钨基材料是一类具有广阔应用前景的面向等离子体材料,受到国内外的广泛研究。综述了采用氧化物颗粒弥散强化、碳化物颗粒弥散增强、合金化增... 纯钨应用于聚变堆中面向等离子体材料具有难加工、高的韧脆转变温度、低的再结晶温度等缺点,而钨基材料是一类具有广阔应用前景的面向等离子体材料,受到国内外的广泛研究。综述了采用氧化物颗粒弥散强化、碳化物颗粒弥散增强、合金化增强钨基材料和钨基复合材料等强化手段制备新型钨基面向等离子体材料的近年研究进展。采用相应的增强方法可使得钨基材料某些方面的性能得到提高,如显著提高抗弯强度、硬度和断裂韧性,具有较好的抗腐蚀性、延展性和抗冲击力等优点,但是在承受大的工作热负荷时,钨基材料仍会失效,尚需要继续进行相关材料的工艺、性能研究。 展开更多

关键词 钨 复合材料 面向等离子体材料 强化

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钨基面向等离子体材料的研究进展 被引量：25

11

作者 朱玲旭 燕青芝 +2 位作者 郎少庭 徐磊 葛昌纯 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3522-3528,共7页

综述了国内外广泛研究的W-La2O3和W-TiC合金的制备工艺、力学性能和辐照性能的研究进展。结果表明:向钨基体中加入La2O3弥散相,虽然能够显著改善钨的强度和韧性,但使钨的抗辐照性能降低,氢泡密度和氢滞留量明显增加;当采用TiC纳米颗粒... 综述了国内外广泛研究的W-La2O3和W-TiC合金的制备工艺、力学性能和辐照性能的研究进展。结果表明:向钨基体中加入La2O3弥散相,虽然能够显著改善钨的强度和韧性,但使钨的抗辐照性能降低,氢泡密度和氢滞留量明显增加;当采用TiC纳米颗粒作为弥散相,经过热等静压烧结和塑性加工后,钨合金的抗弯强度达到4.4 GPa,再结晶温度高于2 473K,韧脆转变温度(DBTT)比纯钨的低100 K;TiC的加入能够显著提高钨的抗辐照性能,与纯钨相比,氚滞留量减小,没有明显的辐照硬化,材料表面没有裂纹和剥落。 展开更多

关键词 钨基面向等离子体材料 弥散强化 辐照效应

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中国的超导托卡马克装置HT-7U用炭基面对等离子体材料的研究(英文) 被引量：13

12

作者 郭全贵 刘朗 +2 位作者 宋进仁 李建刚 陈俊凌 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 2001年第3期64-68,共5页

聚变能作为一种潜在的替代能源 ,可以为将来提供清洁和无穷尽的能源供给 ,引起中国政府的高度重视。一项国家大科学工程“超导托卡马克HT 7U的建造”目前正在中国科学院合肥等离子体物理研究所实施。考虑到HT 7U将运行在高热负荷和近稳... 聚变能作为一种潜在的替代能源 ,可以为将来提供清洁和无穷尽的能源供给 ,引起中国政府的高度重视。一项国家大科学工程“超导托卡马克HT 7U的建造”目前正在中国科学院合肥等离子体物理研究所实施。考虑到HT 7U将运行在高热负荷和近稳态的工作条件下 ,研究和选取面对等离子体候选材料就显得极为重要。中国科学院山西煤炭化学研究所和合肥等离子体物理研究所合作致力于HT 7U用炭基面对等离子体材料的研究和开发。本文主要介绍了聚变能的优点 ,有关聚变研究的一些基本概念如托卡马克 ,等离子体 ,面对等离子体材料 ,壁材料和等离子体间的相互作用行为等。给出了HT 7U用炭基面对等离子体材料的主要结果。 展开更多

关键词 炭基材料 面对等离子体部件 HT-7U 超导托卡马克装置

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掺杂合金元素面向等离子体钨基材料的研究现状与发展趋势 被引量：11

13

作者 罗来马 施静 +4 位作者 昝祥 李萍 罗广南 陈俊凌 吴玉程 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1899-1911,共13页

钨基复合材料因其优良的性能逐渐取代碳基材料和铍等,成为最有可能应用于国际热核聚变实验堆中面向等离子体材料,但其存在低温脆性、再结晶脆化、辐照脆化和燃料粒子滞留等问题。目前,主要是从合金化、第二相颗粒弥散强化以及制备超细晶... 钨基复合材料因其优良的性能逐渐取代碳基材料和铍等,成为最有可能应用于国际热核聚变实验堆中面向等离子体材料,但其存在低温脆性、再结晶脆化、辐照脆化和燃料粒子滞留等问题。目前,主要是从合金化、第二相颗粒弥散强化以及制备超细晶(UFG)/纳米晶钨基材料等方面来改善钨及其复合材料的性能。合金化是最常用的改善合金性能的手段之一,合金元素或扩散溶解于钨基体中,或作用于缺陷和杂质,改变钨基材料的组织结构从而提高其性能。综述主要介绍合金元素在钨合金中性能提升和作用机理,同时也指出合金元素改善钨合金性能方面存在的问题、可能的改善措施以及未来的发展趋势。 展开更多

关键词 面向等离子体材料 钨基材料 合金元素 作用机理 改善措施

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HT-7U第一壁材料在HT-7装置中的辐照实验研究 被引量：7

14

作者 陈俊凌 李建刚 +3 位作者 辜学茂 张晓东 梁荣庆 王小明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期105-110,共6页

把为HT 7U装置开发的系列碳基面对等离子体材料及其比对样品安装在样品架上 ,通过磁力传送机构送入HT 7装置刮削层中进行辐照实验研究。经过若干次等离子体放电实验后 ,取出样品进行表面形貌、表面元素成分及深度分布的X射线光电子能谱... 把为HT 7U装置开发的系列碳基面对等离子体材料及其比对样品安装在样品架上 ,通过磁力传送机构送入HT 7装置刮削层中进行辐照实验研究。经过若干次等离子体放电实验后 ,取出样品进行表面形貌、表面元素成分及深度分布的X射线光电子能谱分析。结果发现 ,碳石墨材料的掺杂改性和抗等离子体溅射腐蚀的B4 展开更多

关键词 HT-7U HT-7装置 实验研究 第一壁材料 辐照 碳约束聚变装置 等离子体

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防氚渗透涂层制备技术的研究进展 被引量：13

15

作者 刘红兵 陶杰 +1 位作者 张平则 徐江 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期47-50,54,共5页

在聚变堆研究中,聚变环境中涂层材料的防氚渗透问题是聚变堆材料研究的重要课题之一。主要介绍目前常用的几种防氚渗透涂层制备技术的研究进展,并提出利用双辉技术制备梯度氧化铝涂层在316L不锈钢表面形成Al2O3和SiC复合抗氚渗透层的新... 在聚变堆研究中,聚变环境中涂层材料的防氚渗透问题是聚变堆材料研究的重要课题之一。主要介绍目前常用的几种防氚渗透涂层制备技术的研究进展,并提出利用双辉技术制备梯度氧化铝涂层在316L不锈钢表面形成Al2O3和SiC复合抗氚渗透层的新技术。 展开更多

关键词 氚渗透 氚阻挡层 第一壁材料 双层辉光离子渗金属

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不同辐照粒子下钨及钨合金辐照损伤行为的研究进展 被引量：8

16

作者 罗来马 徐梦瑶 +4 位作者 昝祥 朱晓勇 李萍 程继贵 吴玉程 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期41-46,共6页

研究核聚变、准稳态等离子体下面向等离子体材料的辐照行为,发展适合于先进实验超导托卡马克(EAST)、国际热核聚变实验堆(ITER)和中国聚变工程实验堆(CFETR)长脉冲高参数运行乃至未来聚变反应堆稳态运行的高性能面向等离子体材料是当前... 研究核聚变、准稳态等离子体下面向等离子体材料的辐照行为,发展适合于先进实验超导托卡马克(EAST)、国际热核聚变实验堆(ITER)和中国聚变工程实验堆(CFETR)长脉冲高参数运行乃至未来聚变反应堆稳态运行的高性能面向等离子体材料是当前核聚变研究一项艰巨而又紧迫的任务。钨因具有高熔点、高导热率、低溅射腐蚀速率、高自溅射阀值以及低蒸气压和低氚滞留等优异性能,被认为是聚变装置最具有前景的面向等离子体材料。综合评述了钨及钨合金在不同辐照粒子下损伤行为的最新研究进展。粒子辐照造成的微观缺陷在钨及钨合金内部累积,辐照造成缺陷的形成和数量与钨基材料颗粒微观结构、第二相成分等密切相关,辐照缺陷情况各异。同时,辐照粒子种类、能量、剂量和温度等辐照条件都会对钨材料辐照后的形貌特征和缺陷产生重要影响。 展开更多

关键词 钨 核聚变堆 辐照损伤 面向等离子体材料

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核聚变堆用钨及钨基材料热负荷损伤行为的研究进展 被引量：9

17

作者 吴玉程 姚刚 +4 位作者 罗来马 昝祥 朱晓勇 李萍 程继贵 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期719-731,共13页

聚变堆在运行过程中面对等离子体钨基材料需要承受住一定次数稳态和瞬态热负荷的冲击而不发生开裂以及熔化等损伤。对商业钨在不同测试手段下热负荷的损伤行为进行了分析,阐述超细晶粒钨、合金化、掺杂碳化物以及稀土氧化物等改性手段... 聚变堆在运行过程中面对等离子体钨基材料需要承受住一定次数稳态和瞬态热负荷的冲击而不发生开裂以及熔化等损伤。对商业钨在不同测试手段下热负荷的损伤行为进行了分析,阐述超细晶粒钨、合金化、掺杂碳化物以及稀土氧化物等改性手段对钨基材料热负荷性能的影响;对面对等离子体钨基材料热负荷损伤行为进行了总结与展望。 展开更多

关键词 钨基材料 面对等离子体材料 热负荷 第二相掺杂 超细晶钨

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La_2O_3弥散增强钨合金面对等离子体材料及其高热负荷性能 被引量：12

18

作者 种法力 陈勇 +1 位作者 吴玉程 陈俊凌 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期415-417,440,共4页

本论文通过粉末冶金方法制备La2O3弥散增强钨合金面对等离子体材料并对其进行了组织性能和电子束热负荷性能的分析。结果显示La2O3弥散增强相抑制钨粒子长大效果显著,而且使W-1wt.%La2O3合金材料的抗弯强度提高了约35.7%。同时,W-1wt.%L... 本论文通过粉末冶金方法制备La2O3弥散增强钨合金面对等离子体材料并对其进行了组织性能和电子束热负荷性能的分析。结果显示La2O3弥散增强相抑制钨粒子长大效果显著,而且使W-1wt.%La2O3合金材料的抗弯强度提高了约35.7%。同时,W-1wt.%La2O3也表现出较好的热负荷性能,能够承受6MW/m2热负荷功率密度;在更高热负荷条件下,较高的表面温度导致La2O3出现熔化及W-1wt.%La2O3合金材料表面出现微裂纹等损伤,因此面对等离子体材料直接水冷对延长材料使用寿命和提高热负荷性能是十分重要的。 展开更多

关键词 钨合金 面对等离子体材料 热负荷性能

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钨基面对等离子体材料的制备和性能 被引量：6

19

作者 种法力 陈勇 +2 位作者 于福文 陈俊凌 郑学斌 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期986-990,共5页

利用等离子体喷涂技术和弥散增强粉末冶金方法制备钨基面对等离子体材料,并对其基本物理属性进行了分析,包括气孔率及其分布、硬度、抗弯强度、结合强度。同时,利用电子束实验装置对钨基复合材料高热负荷性能进行了研究。研究发现,VPS-... 利用等离子体喷涂技术和弥散增强粉末冶金方法制备钨基面对等离子体材料,并对其基本物理属性进行了分析,包括气孔率及其分布、硬度、抗弯强度、结合强度。同时,利用电子束实验装置对钨基复合材料高热负荷性能进行了研究。研究发现,VPS-W涂层能够承受10MW/m^2、100s的热负荷沉积,涂层开裂、分层是其失效原因;TiC和La2O3弥散相增强了钨基复合材料性能,在表面温度控制在1500℃以下可作为面对等离子体材料。 展开更多

关键词 钨基复合材料 面对等离子体材料 热负荷性能

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掺杂石墨作为面对等离子体材料的应用研究 被引量：8

20

作者 刘占军 郭全贵 +3 位作者 宋进仁 刘朗 陈俊凌 李建刚 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期318-322,共5页

用煅烧石油焦作填料、煤沥青作粘结剂和B4C、Si、Ti作添加剂,利用热压工艺制备了系列重结晶掺杂石墨,并通过化学气相反应法在掺杂石墨表面沉积了有梯度的SiC涂层。对掺杂石墨的热力学性能、微观结构及在HT-7装置的聚变环境中的行为进行... 用煅烧石油焦作填料、煤沥青作粘结剂和B4C、Si、Ti作添加剂,利用热压工艺制备了系列重结晶掺杂石墨,并通过化学气相反应法在掺杂石墨表面沉积了有梯度的SiC涂层。对掺杂石墨的热力学性能、微观结构及在HT-7装置的聚变环境中的行为进行了考察。结果表明:与纯石墨材料相比,掺杂了10%的B4C的重结晶石墨力学性能得到明显的改善,抗弯强度达104Mpa,但导热性能较差;掺杂了Si、Ti的重结晶石墨的热导率高,达314W.m-1.K-1,但力学性能较差;掺杂了BSTDG的石墨在聚变环境中的抗等离子体辐照能力明显提高;在HT-7装置中经过一轮实验的辐照后,SiC涂层厚度因等离子体的刻蚀由初期的40～50μm下降至5μm左右,且局部区域涂层剥落。 展开更多

关键词 掺杂石墨 等离子体面壁材料 化学腐蚀 SiC梯度涂层

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