磁約束聚變能具有無資源限制、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，對其能否在聚變堆中商用意義重大。 首先本文通過X射線衍射儀、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡對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_...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 面對等離子體材料
        1.2.1 面對等離子體材料概述
        1.2.2 面對等離子體材料候選材料—鎢及其合金
    1.3 微觀組織對鎢材料性能的影響
    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
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3813165