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W-1%La 2 O 3 合金的微觀組織分析與晶界工程初步研究

發(fā)布時(shí)間:2023-05-10 05:51
  磁約束聚變能具有無(wú)資源限制、環(huán)境潔凈、安全性好等優(yōu)點(diǎn),因而它是人類未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略能源技術(shù)選擇之一。核聚變能發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一是聚變堆中面向等離子體材料的選擇。由于鎢及其合金具有高熔點(diǎn)、低蒸汽壓、熱導(dǎo)性好、與等離子體有良好的相容性等特點(diǎn),被認(rèn)為是最有希望用于聚變堆面向等離子體第一壁的候選材料。然而,目前鎢材料用于聚變堆的最大障礙在于它的低溫脆性和相對(duì)較高的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。鎢及其合金微觀組織及韌性的研究,對(duì)其能否在聚變堆中商用意義重大。 首先本文通過(guò)X射線衍射儀、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡對(duì)聚變堆面向等離子體候選材料W-1%La2O3合金的微觀組織進(jìn)行了研究。觀察結(jié)果表明:與純鎢相比,添加了1%La2O3的鎢合金組織致密,孔隙與晶界裂縫消失,大量顆粒彌散在鎢合金基體上。進(jìn)一步的化學(xué)成分分析并結(jié)合電子衍射花樣發(fā)現(xiàn),在這些顆粒中不僅存在微米級(jí)的La2O3相,還分布著很多亞微米相:鎢的氧化物,包括WO3、WO2以及W3O...

【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 面對(duì)等離子體材料
        1.2.1 面對(duì)等離子體材料概述
        1.2.2 面對(duì)等離子體材料候選材料—鎢及其合金
    1.3 微觀組織對(duì)鎢材料性能的影響
    1.4 晶界工程
        1.4.1 晶界工程概述
        1.4.2 非退火孿晶晶界工程
    1.5 材料的韌脆轉(zhuǎn)變
        1.5.1 韌脆轉(zhuǎn)變過(guò)程
        1.5.2 韌脆轉(zhuǎn)變溫度的表征
    1.6 課題研究的意義和主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    2.1 W-1%La2O3合金的微觀組織分析
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.1.3 電子衍射花樣的標(biāo)定
    2.2 W-1%La2O3合金的晶界工程研究
        2.2.1 研究方案
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
第三章 W-1%La2O3合金的微觀組織分析
    3.1 顯微組織觀察
    3.2 合金相分析
        3.2.1 X-射線衍射(XRD)分析
        3.2.2 透射電鏡分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 W-1%La2O3合金的晶界工程研究
    4.1 純鎢與 W-1%La2O3合金原始態(tài)的壓縮行為
    4.2 各處理?xiàng)l件下的屈服強(qiáng)度-溫度曲線
    4.3 各處理?xiàng)l件下 W-1%La2O3合金的韌脆轉(zhuǎn)變溫度
        4.3.1 各類鎢材料試樣壓縮后的裂紋情況
        4.3.2 25%及 5%變形量+800℃/1h 退火
        4.3.4 5%變形量+1200 及 1350℃/1h 退火
        4.3.5 0%變形量+1350℃/1h 退火
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3813165

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