W/Cu和W/C涂层的循环热负荷实验

被引：2

作者：

刘翔

谌继明

许增裕

邓颖

葛昌纯

李江涛

田树贤

吉田直亮

机构：

[1] 核工业西南物理研究院

[2] 北京科技大学特陶中心

[3] 日本九州大学应用力学研究所

来源：

核科学与工程 | 2003年 / 02期

关键词：

等离子体喷涂; W/Cu梯度功能材料; 循环热负荷; 再结晶;

D O I：

暂无

中图分类号：

TG174.4 [金属表面防护技术];

学科分类号：

摘要：

用等离子体喷涂和热压方法制作了W /Cu梯度功能材料和W /C涂层 ,其中W/C涂层具有多层的钨 (W )、铼 (Re)扩散阻挡势垒。为了试验这些复合材料能否经受聚变等离子体破裂时的高热负荷 ,用大功率ND :YAG激光进行了模拟实验。结果表明 :在 1 0 0～ 4 0 0MW /m2 的瞬时 (脉冲宽度为 4ms)热负荷作用下 ,经过 2 0 0～ 70 0次热循环 ,未发现W /Cu复合体的开裂。其中在 1 2 3MW /m2 的功率密度下作用70 0次后 ,发现等离子体喷涂试样表面的再结晶现象和严重的晶界腐蚀 ,由于激光的冷效应 ,晶粒生长的趋势并不明显 ,再结晶层的晶粒呈垂直于表面的柱状结构。W/C试样的退火实验表明 ,钨涂层的再结晶温度稍高于 1 4 0 0℃。在更高的功率密度下 (3 98MW /m2 )出现了明显的腐蚀坑 ,坑内呈疏松的蜂窝结构 ,坑的边缘形成了沉积区 ,能谱分析表明沉积区集聚了大量的金属杂质。等离子体喷涂试样比热压试样更易产生晶界的断裂和裂纹。在同等的热负荷条件下 ,W /CuFGM的质量损失低于石墨材料

引用

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页数：6

共 5 条

[1]

Brittle destruction of carbon based materials under severe thermal loads. Linke J,Bolt H,et al. Fusion Engineering and Design . 2000

[2]

Material erosion and erosion products in disruption simulation experiments at the MK-200UG facility. Arkhipov N I,et al. Fusion Engineering and Design . 2000

[3]

Japanese developments of fusion reactor 341 plasma facing components. Hino T,Akiba M. Fusion Engineering and Design . 2000

[4]

Development of functionally graded plasma-facing materials. GE Chang chun,LI Jiang tao,et al. Journal of Nuclear Materials . 2000

[5]

Fabrication of W/Cu and Mo/Cu FGM as plasma-facing materials. GE Chang chun,ZHOU Zhangjian,et al. Journal of University Computer Science . 2000

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