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

中国有色金属学报, 2016, 26(9): 1899-1911.

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

罗来马 ^1, , 施静 ^2, , 昝祥 ^3, , 李萍 ^4, , 罗广南 ^5, , 陈俊凌 ^6, , 吴玉程 ^7,

1.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;安徽省有色金属材料与加工工程实验室,合肥230009

2.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥,230009

3.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;安徽省有色金属材料与加工工程实验室,合肥230009

4.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;安徽省有色金属材料与加工工程实验室,合肥230009

5.中科院等离子体物理研究所,合肥,230031

6.中科院等离子体物理研究所,合肥,230031

7.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;安徽省有色金属材料与加工工程实验室,合肥230009

基金项目: Projects (51474083,51574101) supported by the National Science Foundation of China 国家自然基金面上项目(51474083,51574101)Project(2014GB121001) supported by National Magnetic Confinement Fusion Program 国际热核聚变实验堆(ITER)计划专项(2014GB121001)

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

Current status and development trend on alloying elements-doped plasma-facing tungsten-based materials

Keywords： plasma facing material , tungsten-based material , alloying element , action mechanism , improvement measure

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.

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