HT-7U第一壁材料在HT-7装置中的辐照实验研究

把为HT-7U装置开发的系列碳基面对等离子体材料及其比对样品安装在样品架上，通过磁力传送机构送入HT-7装置刮削层中进行辐照实验研究。经过若干次等离子体放电实验后，取出样品进行表面形貌。表面元素成分及深度分布的X射线光电子能谱分析。结果发展，碳石墨材料的渗杂改性和抗等离子体溅射腐蚀的B4C/SiC梯度功能涂层可以有效地提高其抗待了子体轰击的能力。     

钨材料在瞬态高热流冲击下热结构响应过程模拟和分析

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•s^1/2)也基本一致。     

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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.     

第一壁材料用纳米结构氧化物弥散强化钢制备工艺及其性能研究进展

近年来发展起来的纳米结构氧化物弥散强化钢(ODS钢),因其有优异的耐高温、抗辐照及力学性能,满足聚变堆第一壁结构材料的要求。本文主要简述了纳米结构ODS钢制备工艺及其性能的研究进展。     

EAST边缘等离子体中钨表面电弧诱导实验研究

在EAST装置中利用材料与等离子体测试平台MAPES对不同表面性质和结构的钨样品进行了边缘等离子体条件下的起弧诱导实验研究。结果显示只有纳米丝结构的钨表面成功产生了电弧,表明了钨表面的纳米丝结构更有利于电弧的触发,甚至在装置远离刮削层区域的地方也能诱导电弧触发。在纳米丝钨表面起弧过程中会产生两种不同的电弧,其中较强电弧能产生熔坑,并溅射出液滴,是等离子体中尘埃及杂质的重要来源。弧坑直径约为3μm,深度约为0.7μm,在电弧熔坑中心区域形成了一些小孔和纳米结构,其周围的熔化液滴也存在类似的结构。     

等离子壁材料钨基纳米粉末的制备

用机械合金化的方法制备了可为等离子壁材料的W-30%TiC(体积百分数)纳米复合粉末。用BET N2吸附法测量了球磨前后复合粉末的比表面,用激光粒度仪测量复合粉末的粒径分布,用X射线衍射分析了粉末的晶粒尺寸,用SEM观察了球磨前后粉末形貌。研究结果表明,W-TiC粉末的最佳球磨参数为：球磨介质比约2:1,球料比约10:1,球磨转速约200r•min^-1,球磨时间约25h。