作為聚變反應(yīng)堆的重要組成部分,面向等離子體構(gòu)件（plasma facing components, PFCs）的工作環(huán)境非常惡劣,通常會(huì)受到高熱負(fù)荷、高能逃逸電子的轟擊、高能中子的輻照以及其它粒子的濺射作用,這就要求PFCs具有較高的可靠性。因此,為了保證核聚變堆的安全運(yùn)行,對(duì)PFCs的材料選擇必不可少。PFCs包括面向等離子體材料和熱沉材料兩部分。由于鎢具有無化學(xué)濺射、高物理濺射閾值、長壽命、高熔點(diǎn)、高熱導(dǎo)等一系列特性,使其成為非常具有競爭力的面向高溫等離子體材料。而銅合金則由于具有高熱導(dǎo)而被視為潛在的熱沉材料。然而,關(guān)鍵的問題是鎢與銅合金的熱膨脹系數(shù)和彈性性能差異較大。這些差異導(dǎo)致在鎢與銅合金的連接過程以及核聚變裝置的運(yùn)行過程中,在PFCs內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,嚴(yán)重影響了PFCs的安全可靠性和使用壽命。此外,鎢也存在著燒結(jié)困難、室溫脆性、塑-脆轉(zhuǎn)變溫度（ductile-to-brittle transition temperature, DBTT）高等問題。因此,對(duì)PFCs進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化用以減小熱應(yīng)力和高性能鎢基材料的研發(fā)具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用前景�？紤]到上述問題,本論文采用有限元... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

気、m核聚變示意圖

actively cooled PFCs for divertor applications圖1.2(a)就是ITER核聚變反應(yīng)裝置示意圖，它是一種環(huán)形等離子體約束裝置，利用磁場將高溫等離體約束在反應(yīng)腔中，使之達(dá)到勞遜判據(jù)所要求的參數(shù)范圍。而偏濾器是此核聚變裝置中的一個(gè)非常重要的組成部分，如圖1.2(b)所示。偏濾器主要起到屏-3 -

示為PFC在制造和穩(wěn)態(tài)工況條件下的熱歷史示意圖，從圖中可以態(tài)運(yùn)行過程中的熱歷史。在制造過程中，當(dāng)PFM與熱沉材料連中，由于材料熱膨脹系數(shù)和楊氏模量的差異，導(dǎo)致熱失配，會(huì)產(chǎn)力高于材料界面的連接強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致連接界面產(chǎn)生缺陷或脫幵，致構(gòu)件失效。另一方面，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中，在構(gòu)件中會(huì)形成一，該不均勻的溫度梯度場，也會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件中產(chǎn)生熱應(yīng)力，該熱應(yīng)能和服役壽命。Fabrication condition Steady state operation condition1 IUntform joining i temperature i

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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