作者:吴玉程; 姚刚; 罗来马; 昝祥; 朱晓勇; 李萍; 程继贵 期刊:《中国有色金属学报》 2018年第04期
聚变堆在运行过程中面对等离子体钨基材料需要承受住一定次数稳态和瞬态热负荷的冲击而不发生开裂以及熔化等损伤。对商业钨在不同测试手段下热负荷的损伤行为进行了分析,阐述超细晶粒钨、合金化、掺杂碳化物以及稀土氧化物等改性手段对钨基材料热负荷性能的影响;对面对等离子体钨基材料热负荷损伤行为进行了总结与展望。
作者:种法力; 陈俊凌; 李建刚 期刊:《表面技术》 2005年第06期
详细介绍了爆炸喷涂法在铜基体上制备钨涂层.磁约束核聚变面对等离子体材料要求有承受较高热负荷的性能,电子束辐照热负荷实验发现:0.3 mm的钨涂层可以承受5.13 MW/m2的热通量;在2 MW/m2、20s脉冲的条件下,样品能承受300周的疲劳而没出现破裂现象,且距离表面5 mm处铜基体的温度在70°C左右;5 MW/m2、2 s脉冲的条件下,样品可承受95周热疲劳,且距离表面5 mm处铜基体的温度不高于200°C.钨铜的热膨胀系数和杨氏模量相差很大,在加载热通...
作者:种法力; 周张建; 陈俊凌; 陈勇; 于福文 期刊:《功能材料》 2018年第03期
介绍了钨用作核聚变面对等离子体材料的制备技术以及钨材料的微观结构以及基本性能,包括真空/大气等离子体喷涂钨涂层,超高压电阻烧结技术制备W/Cu梯度材料,粉末冶金TiC、La2O3弥散增强钨合金材料。研究发现,钨涂层柱状晶结构能有效地增强整体系统传热,涂层气孔率7.4%、与基体结合良好、热导率80W/(m·K),能够承受10MW/m2的稳态热负荷;5层W/Cu梯度材料无裂纹、孔洞等缺陷存在,表现出优异的热力学性能;La2O3和TiC在钨合金中起到“钉...
作者:李向宾; 李长君; 朱大焕; 陈俊凌 期刊:《核聚变与等离子体物理》 2017年第03期
采用有限元分析软件ANSYS模拟了面对等离子体钨材料在聚变瞬态高热流加载和卸载过程中的温度和应力分布以及演化过程,并结合材料力学性能对热冲击开裂行为进行了分析和讨论.结果表明,在瞬态热流下,钨的单次热冲击开裂阈值约200MW·m–2(~5ms)、460MW·m–2(~1ms)和660MW·m–2(~0.5ms),其临界热流因子(14.14~14.75MW·m–2·s1/2)也基本一致.
作者:种法力 陈勇 吴玉程 陈俊凌 期刊:《材料科学与工程学报》 2009年第03期
本论文通过粉末冶金方法制备La2O3弥散增强钨合金面对等离子体材料并对其进行了组织性能和电子束热负荷性能的分析。结果显示La2O3弥散增强相抑制钨粒子长大效果显著,而且使W-1wt.%La2O3合金材料的抗弯强度提高了约35.7%。同时,W-1wt.%La2O3也表现出较好的热负荷性能,能够承受6MW/m^2热负荷功率密度;在更高热负荷条件下,较高的表面温度导致La2O3出现熔化及W-1wt.%La2O3合金材料表面出现微裂纹等损伤,因此面对等离子体材料直接水冷...
作者:种法力 陈俊凌 李建刚 郑学斌 期刊:《真空》 2009年第03期
钨由于高熔点、低溅射率等优点而被广泛的认为是最有希望的核聚变装置面对等离子体材料。然而考虑到等离子体约束和边界气体再循环,钨涂层面对等离子体材料在真空中的出气性能的研究是十分重要的。研究结果显示钨涂层主要出气种类为H2,H2O,O2,CO/N2和CO2。在300℃、经过4小时的烘烤,涂层出气率有明显的降低,特别是H2O和CO/N2;继续烘烤对涂层出气率改善效果不显著,因此真空等离子体喷涂钨涂层在用作面对等离子体材料时,...
作者:丁孝禹 罗来马 黄丽枚 罗广南 李萍 吴玉程 期刊:《稀有金属》 2015年第12期
随着人们对能源的需求持续迅速增长,化石燃料等传统能源在可预见的未来即将枯竭,并带来严峻的环境问题。轻原子核核聚变反应产生的聚变能是解决人类能源问题的重要潜在途径。近年来对聚变堆的研究取得了显著进展,随之而来的材料问题逐渐成为一个现实难题,这是由于反应堆中的材料将面临苛刻的工作环境。钨(W)具有高熔点、高导热率、高密度、低的热膨胀系数、低蒸气压、低氚滞留、低溅射产额和高自溅射阀值等优异性能,被认为是今后...