核聚變是解決人類能源需求問題的一個(gè)重要途徑,對(duì)能源緊缺的現(xiàn)代社會(huì)具有重要的意義。國際社會(huì)投入了非常多的時(shí)間和金錢成本,最有影響力的是在2006年開啟的全超導(dǎo)磁約束國際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）的項(xiàng)目。熱核聚變?cè)诜磻?yīng)的過程中會(huì)輻射出大量高能粒子,其周圍中子高通量區(qū)存在著高溫度場。所以,面向等離子體材料（Plasma Fa.cing Materials,PFMs）要承受較高的溫度和高能粒子的輻照。由于鎢（W）具有熔點(diǎn)高、熱膨脹率較低、強(qiáng)度高、對(duì)氘和氚的滯留量低等優(yōu)異性能,它被選為ITER項(xiàng)目中的第一壁材料。近年,中國科學(xué)院等離子物理研究所也將該所的聚變堆裝置---東方超環(huán)（EAST）-—中的第一壁材料更換成W。實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn),在聚變堆的工作期間,其等離子體邊緣區(qū)域中的N與第一壁材料W相互作用,會(huì)在W基的第一壁材料上形成局部的WN化合物。W表面區(qū)受到高能粒子的輻照時(shí),形成了許多氫泡,嚴(yán)重影響了材料的力學(xué)性能、抗輻照性能;而WN晶體或WN非晶體材料的表面區(qū)域中卻幾乎沒有氫泡。上述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象強(qiáng)烈地表明WN材料表面區(qū)中H不會(huì)有效聚集而形成H泡。而且,已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,WN化合物中W與N的化學(xué)配比不是單一... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＩＴＥＲ裝置圖??

圖１－２?ＰＦＭｓ受到的輻射??

??可以從圖１－３中看到，在單次熱負(fù)荷為３ＩＶＵ／ｍ３時(shí)，兩種不同材質(zhì)的Ｂｅ表面??在垂直方向都有裂紋。此外，研宄還發(fā)現(xiàn)，在單次熱負(fù)荷中，一些品質(zhì)的Ｂｅ材??料在熱負(fù)荷達(dá)到５３ＭＪ／ｍ２，表面會(huì)有裂紋和溶化的現(xiàn)象［６］。Ｂａｒａｂａｓｈｅｔａｌ?［１１］又??對(duì)熱負(fù)荷方面做了不少實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果材料接收了連續(xù)的熱負(fù)荷，即使在??較低的熱負(fù)荷情況下，Ｂｅ表面也會(huì)發(fā)生裂縫和熔化。??此外，Ｂｅ材料的毒性很強(qiáng)，而且對(duì)于Ｂｅ的大批量生產(chǎn)和拼接的技術(shù)依舊不??完善。因此，盡管Ｂｅ材料本身有著很多的優(yōu)勢，但是它對(duì)于面向等離子體材料??并不是很理想。??碳纖維復(fù)合材料（ＣＦＣ），Ｃ／Ｃ復(fù)合材料等稱為Ｃ基材料，碳的原子序數(shù)雖??然比Ｂｅ高一點(diǎn)


本文編號(hào)：3492445