等離子體輻照效應(yīng)對鎢材料表面改變的研究
發(fā)布時間:2021-12-28 03:53
可控?zé)岷司圩冄b置“托卡馬克”以及未來核反應(yīng)堆中材料的發(fā)展將是決定聚變能源能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵因素,尤其是面向等離子體材料的發(fā)展。鎢是一種具有國防戰(zhàn)略意義的稀有金屬材料,鎢材料具有熔點高、硬度高、熱導(dǎo)率高、膨脹系數(shù)小以及優(yōu)異的機械性能,使得鎢材料在國防、航空、光電材料等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在面向等離子體材料的發(fā)展過程中,由于鎢材料的濺射低、不會與聚變中等離子體發(fā)生反應(yīng)、對氘氚等離子體有著較低的滯留率等優(yōu)點,鎢的涂層、塊體材料以及合金材料已經(jīng)成為最具發(fā)展前景的面向等離子體材料。鎢材料在作為面向等離子體材料服役過程中要不斷承受高能粒子的轟擊來保護(hù)內(nèi)部材料并排除15%的聚變反應(yīng)熱能。在極端的工作條件下,鎢材料表面會出現(xiàn)氣泡、裂紋、熔蝕以及表面形貌改變等損傷,所以對鎢材料進(jìn)行等離子體輻照的研究在聚變領(lǐng)域具有重要的科研價值和工程應(yīng)用價值,對新能源的開發(fā)具有深遠(yuǎn)意義。通過對MW-ECR裝置的設(shè)計和改裝后,使設(shè)備能夠?qū)︽u材料以相對較大的等離子體束流密度(約1.5×1021/m2s)進(jìn)行長時間穩(wěn)定的輻照實驗。采用改裝后的MW-ECR設(shè)備進(jìn)行了He、Ar、H以及Ar/He混合等離子體的輻照實驗。在不同等...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
氘、氚聚變示意圖
于表層 3 米左右的海水里,每升海水含 0.03 g 氘,所以地球上僅在海水中就有45 萬億噸氘[5,6],所以參加聚變反應(yīng)原料的儲量是十分巨大的。在單位反應(yīng)物的產(chǎn)能方面氘氚聚變也具有很大的優(yōu)勢,在反應(yīng)產(chǎn)物上只有惰性氣體氦氣的生成,所以綜合以上考慮氘氚聚變成為現(xiàn)階段核聚變研究的主要方向。核聚變能是潛在的清潔安全能源,其最終的實現(xiàn)對全球能源問題的解決尤其重要。圖 1-1 氘、氚聚變示意圖Fig.1-1 Deuterium and Tritium fusion reactors.
氘、氚聚變示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]第一壁材料W/Cu界面設(shè)計與制備研究現(xiàn)狀[J]. 羅來馬,譚曉月,羅廣南,昝祥,朱曉勇,吳玉程. 核聚變與等離子體物理. 2014(04)
[2]聚變堆偏濾器鎢涂層研究進(jìn)展[J]. 華云峰,李爭顯,杜繼紅,姬壽長,王彥峰,王寶云. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[3]ITER計劃與聚變能發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 張一鳴,曾麗萍,沈欣媛,張利,丁亞清,肖成馨,康衛(wèi)紅,王海. 核聚變與等離子體物理. 2013(04)
[4]國際熱核試驗堆第一壁材料的研究進(jìn)展[J]. 丁孝禹,李浩,羅來馬,黃麗枚,羅廣南,昝祥,朱曉勇,吳玉程. 機械工程材料. 2013(11)
[5]聚變堆面向等離子體鎢基材料的研究進(jìn)展[J]. 黃波,楊吉軍,唐軍,劉寧,舒曉燕,苗發(fā)明,唐睿. 核動力工程. 2012(S2)
[6]高密度鎢合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 王松,謝明. 稀有金屬材料與工程. 2012(S2)
[7]磁約束核聚變托卡馬克等離子體與壁相互作用研究進(jìn)展[J]. 呂廣宏,羅廣南,李建剛. 中國材料進(jìn)展. 2010(07)
[8]聚變堆中面向等離子體材料的研究進(jìn)展[J]. 張小鋒,劉維良,郭雙全,姜林文. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2010(03)
[9]可控核聚變與國際熱核實驗堆(ITER)計劃[J]. 馮開明. 中國核電. 2009(03)
[10]ECR離子源實驗臺的研制[J]. 周長庚,胡永宏,李彥. 中國核科技報告. 2007(02)
博士論文
[1]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
本文編號:3553348
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
氘、氚聚變示意圖
于表層 3 米左右的海水里,每升海水含 0.03 g 氘,所以地球上僅在海水中就有45 萬億噸氘[5,6],所以參加聚變反應(yīng)原料的儲量是十分巨大的。在單位反應(yīng)物的產(chǎn)能方面氘氚聚變也具有很大的優(yōu)勢,在反應(yīng)產(chǎn)物上只有惰性氣體氦氣的生成,所以綜合以上考慮氘氚聚變成為現(xiàn)階段核聚變研究的主要方向。核聚變能是潛在的清潔安全能源,其最終的實現(xiàn)對全球能源問題的解決尤其重要。圖 1-1 氘、氚聚變示意圖Fig.1-1 Deuterium and Tritium fusion reactors.
氘、氚聚變示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]第一壁材料W/Cu界面設(shè)計與制備研究現(xiàn)狀[J]. 羅來馬,譚曉月,羅廣南,昝祥,朱曉勇,吳玉程. 核聚變與等離子體物理. 2014(04)
[2]聚變堆偏濾器鎢涂層研究進(jìn)展[J]. 華云峰,李爭顯,杜繼紅,姬壽長,王彥峰,王寶云. 稀有金屬材料與工程. 2014(11)
[3]ITER計劃與聚變能發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 張一鳴,曾麗萍,沈欣媛,張利,丁亞清,肖成馨,康衛(wèi)紅,王海. 核聚變與等離子體物理. 2013(04)
[4]國際熱核試驗堆第一壁材料的研究進(jìn)展[J]. 丁孝禹,李浩,羅來馬,黃麗枚,羅廣南,昝祥,朱曉勇,吳玉程. 機械工程材料. 2013(11)
[5]聚變堆面向等離子體鎢基材料的研究進(jìn)展[J]. 黃波,楊吉軍,唐軍,劉寧,舒曉燕,苗發(fā)明,唐睿. 核動力工程. 2012(S2)
[6]高密度鎢合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 王松,謝明. 稀有金屬材料與工程. 2012(S2)
[7]磁約束核聚變托卡馬克等離子體與壁相互作用研究進(jìn)展[J]. 呂廣宏,羅廣南,李建剛. 中國材料進(jìn)展. 2010(07)
[8]聚變堆中面向等離子體材料的研究進(jìn)展[J]. 張小鋒,劉維良,郭雙全,姜林文. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2010(03)
[9]可控核聚變與國際熱核實驗堆(ITER)計劃[J]. 馮開明. 中國核電. 2009(03)
[10]ECR離子源實驗臺的研制[J]. 周長庚,胡永宏,李彥. 中國核科技報告. 2007(02)
博士論文
[1]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學(xué) 2014
本文編號:3553348
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