發(fā)布時間：2022-02-21 10:44

　　分別采用強流脈沖離子束（HIPIB）和強流脈沖電子束（HIPEB）技術(shù)進行金屬W第一壁材料的輻照實驗,模擬托卡馬克聚變等離子體高通量帶電粒子的輻照轟擊作用,揭示托卡馬克金屬W第一壁材料在帶電粒子輻照高熱負荷作用下的燒蝕行為、組織與性能的變化規(guī)律,分析金屬W第一壁材料的失效機理。采用熱流參數(shù)為142MWm-2s1/2,輻照次數(shù)為1-10次的HIPIB輻照金屬W材料導(dǎo)致表面發(fā)生重熔與選擇性燒蝕,形成具有熔坑與裂紋的燒蝕重熔表面形貌；表面裂紋隨輻照次數(shù)的增加而增多、增長,至10次輻照后形成網(wǎng)狀裂紋形貌,表面粗糙度隨輻照次數(shù)的增加而增大,原始表面粗糙度為0.160μm,10次輻照可達到0.310μm,表面顯微硬度隨輻照次數(shù)的增加而降低,原始顯微硬度為4.99GPa,1、5、10次輻照其值分別為4.66、3.67、3.47GPa。在200-800℃升溫條件下熱流參數(shù)為142MWm-2s1/2的HIPIB5次輻照輻照金屬W材料,表面均發(fā)生重熔與選擇性燒蝕,形成燒蝕熔坑,并伴隨有表面上裂紋的產(chǎn)生,升溫輻照后表面粗糙度較室溫輻照顯著降低；與室溫輻照相比,較低升溫溫度輻照在表面產(chǎn)生較多裂紋,高升溫溫度輻... 

【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)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 核聚變發(fā)展概況
        1.1.1 國外核聚變的發(fā)展
        1.1.2 國內(nèi)核聚變的發(fā)展
    1.2 托卡馬克裝置面向等離子體材料
        1.2.1 低Z材料
        1.2.2 高Z材料
    1.3 面向等離子體材料高熱負荷性能測試
        1.3.1 技術(shù)手段與設(shè)備
        1.3.2 材料研究進展
    1.4 本論文研究目的和內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 實驗裝置、材料及分析方法
    2.1 強流脈沖粒子束輻照實驗裝置
        2.1.1 強流脈沖離子束裝置
        2.1.2 強流脈沖電子束裝置
    2.2 輻照實驗與材料分析
        2.2.1 強流脈沖離子束輻照實驗
        2.2.2 強流脈沖電子束輻照實驗
3 強流脈沖離子束輻照金屬W材料的燒蝕行為
    3.1 燒蝕率
    3.2 表面形貌及相結(jié)構(gòu)
        3.2.1 表面形貌
        3.2.2 表面相結(jié)構(gòu)
    3.3 表面顯微硬度
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
4 強流脈沖離子束升溫輻照金屬W材料的燒蝕行為
    4.1 加熱臺溫度校正
    4.2 燒蝕率
    4.3 表面形貌及相結(jié)構(gòu)
        4.3.1 表面形貌
        4.3.2 表面相結(jié)構(gòu)
    4.4 表面顯微硬度
    4.5 討論
    4.6 小結(jié)
5 強流脈沖電子束輻照金屬W材料的燒蝕行為
    5.1 表面形貌及相結(jié)構(gòu)
        5.1.1 表面形貌
        5.1.2 表面相結(jié)構(gòu)
    5.2 表面顯微硬度
    5.3 討論
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]純鋁強流脈沖電子束表面改性中火山坑形貌分析[J]. 王瑾,梁亮,邵揚,關(guān)慶豐.  金屬熱處理. 2009(09)
[3]我國超導(dǎo)托卡馬克的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛.  中國科學(xué)院院刊. 2007(05)
[4]可控核聚變與ITER計劃[J]. 馮開明.  現(xiàn)代電力. 2006(05)
[5]聚變堆中面向等離子體材料的研究進展[J]. 周張健,鐘志宏,沈衛(wèi)平,葛昌純.  材料導(dǎo)報. 2005(12)
[6]銅基體上爆炸噴涂鎢涂層及其電子束熱負荷實驗研究[J]. 種法力,陳俊凌,李建剛.  表面技術(shù). 2005(06)
[7]聚變能和受控核聚變研究簡史[J]. 江海燕,儲德林.  現(xiàn)代物理知識. 2004(05)
[8]聚變材料研究的現(xiàn)狀和展望[J]. 許增裕.  原子能科學(xué)技術(shù). 2003(S1)
[9]強流脈沖離子束輻照W6Mo5Cr4V2高速鋼表面改性研究[J]. 梅顯秀,馬騰才,王秀敏,徐衛(wèi)平,宋美麗.  金屬學(xué)報. 2003(09)
[10]核聚變研究50年[J]. 邱勵儉.  核科學(xué)與工程. 2001(01)



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