刘红兵
,
陶杰
,
张平则
,
徐江
材料导报
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.
关键词:
氚渗透
,
氚阻挡层
,
第一壁材料
,
双层辉光离子渗金属
丁孝禹
,
李浩
,
罗来马
,
黄丽枚
,
罗广南
,
昝祥
,
朱晓勇
,
吴玉程
机械工程材料
受控热核聚变能是未来最有希望的能源之一,有效利用这种聚变能还有诸多技术难题,其关键问题之一是国际热核试验堆第一壁材料的选用.综述了面向等离子体材料的性能及选择,重点分析了铍、碳基材料、钨作为第一壁材料的研究进展与发展趋势.
关键词:
国际热核试验堆
,
聚变能
,
第一壁材料
,
钨
林初城
,
朱慧颖
,
MASAO Matsuyama
,
王虎
,
黄利平
,
郑学斌
,
曾毅
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13074
为了保证核能源的使用安全,对氚在第一壁材料表面的滞留数量以及深度进行定量表征非常重要.在本研究中,制备了一系列潜在的第一壁材料B4C/Mo涂层,并采用成像板(IP)和β射线激发X射线(BIxs)法对其表面的氚滞留情况进行了测定.IP图像表明,涂层表面吸附的氚含量遵循以下顺序:B4C＞BM 15＞BM5＞Mo.而BIXS结果进一步表明,对于B4C涂层,大部分氚扩散到了涂层内部；而对于其他三种涂层,氚仅在其表面发生吸附.扫描电镜(SEM)结果显示,B4C涂层气孔率最高,而其他三种涂层尽管气孔率较低,但其截面仍能观察到大量气孔和微裂纹的存在.涂层中的这些缺陷为氚的吸收和扩散提供了通道,而气孔与微裂纹的尺寸最终决定了氚在涂层表面的吸附数量.实验结果还表明,涂层杂质成分Ti的存在也对氚的滞留产生了一定影响.
关键词:
碳化硼/铝
,
第一壁材料
,
氚
,
X射线光谱法
姜迪友
,
刘三秋
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了钇的含量对W-Y二元合金力学性质的影响,精确计算了W1-xYx(x=0.0625,0.125,0.25,0.5)合金的力学常数,并对其力学特性进行分析.结果表明,W-Y合金的弹性常数、体模量、杨氏模量以及剪切模量随Y含量(原子分数)的增加而成非单调性减小,表明Y对W材料的合金化降低了材料的机械强度.然而,基于力学特性B/G、泊松比v和柯西压力C等分析,Y的合金化对W的延展性和韧性有明显的提高.当Y含量x为0.25时,可有效改善W-Y合金的延展性和抗变形能力.通过态密度分析,W-Y合金的金属性随Y含量的增加先减弱而后增强.
关键词:
第一壁材料
,
W-Y合金
,
力学性质
,
第一性原理
,
密度泛函理论
种法力
材料导报
利用ANSYS有限元分析软件对石墨/铜机械连接传热效果、适配层对钨/铜第一壁材料界面行为改善及结构优化进行研究.结果显示,除螺钉固定区域外,石墨/铜两种机械连接方式能够承受4 MW/m2的热负荷作用.但是对于较高的热负荷区域,机械连接是不适合的.适配层的引入能有效降低钨/铜界面的热应力集中,特别是钨/铜适配层,而对温度抬高较小.0.1～0.2 mm、20％～30％W/Cu(体积分数)是1 mm钨涂层最佳的适配层结构,能有效降低表面热应力(高达24％).
关键词:
第一壁材料
,
石墨
,
钨
种法力
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.04.004
介绍核聚变实验装置掺杂石墨第一壁材料的两种机械连接方法,通过电子束热负荷实验及ANSYS有限元分析评价两种连接方式传热效果的差异.结果表明,两种连接方式传热效果相当,在4MW/m2功率密度下表面最高温度约为1055℃.ANSYS分析结果与实验结果有较高的一致性,但是由于螺钉固定区域散热较差,此处温度最高达到2000℃.对于功率密度低于4MW/m2的区域,掺杂石墨第一壁材料采用第二种方式连接较为合适；对于较高热负荷功率密度沉积的区域或者聚变实验装置,发展先进第一壁材料及连接方法十分必要.
关键词:
石墨
,
第一壁材料
,
数值模拟
