核聚變是解決人類能源需求問題的一個重要途徑,對能源緊缺的現(xiàn)代社會具有重要的意義。國際社會投入了非常多的時間和金錢成本,最有影響力的是在2006年開啟的全超導磁約束國際熱核實驗堆（ITER）的項目。熱核聚變在反應的過程中會輻射出大量高能粒子,其周圍中子高通量區(qū)存在著高溫度場。所以,面向等離子體材料（Plasma Fa.cing Materials,PFMs）要承受較高的溫度和高能粒子的輻照。由于鎢（W）具有熔點高、熱膨脹率較低、強度高、對氘和氚的滯留量低等優(yōu)異性能,它被選為ITER項目中的第一壁材料。近年,中國科學院等離子物理研究所也將該所的聚變堆裝置---東方超環(huán)（EAST）-—中的第一壁材料更換成W。實驗上發(fā)現(xiàn),在聚變堆的工作期間,其等離子體邊緣區(qū)域中的N與第一壁材料W相互作用,會在W基的第一壁材料上形成局部的WN化合物。W表面區(qū)受到高能粒子的輻照時,形成了許多氫泡,嚴重影響了材料的力學性能、抗輻照性能;而WN晶體或WN非晶體材料的表面區(qū)域中卻幾乎沒有氫泡。上述的實驗現(xiàn)象強烈地表明WN材料表面區(qū)中H不會有效聚集而形成H泡。而且,已有的實驗數(shù)據(jù)顯示,WN化合物中W與N的化學配比不是單一... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＩＴＥＲ裝置圖??

圖１－２?ＰＦＭｓ受到的輻射??

??可以從圖１－３中看到，在單次熱負荷為３ＩＶＵ／ｍ３時，兩種不同材質的Ｂｅ表面??在垂直方向都有裂紋。此外，研宄還發(fā)現(xiàn)，在單次熱負荷中，一些品質的Ｂｅ材??料在熱負荷達到５３ＭＪ／ｍ２，表面會有裂紋和溶化的現(xiàn)象［６］。Ｂａｒａｂａｓｈｅｔａｌ?［１１］又??對熱負荷方面做了不少實驗。實驗發(fā)現(xiàn)，如果材料接收了連續(xù)的熱負荷，即使在??較低的熱負荷情況下，Ｂｅ表面也會發(fā)生裂縫和熔化。??此外，Ｂｅ材料的毒性很強，而且對于Ｂｅ的大批量生產(chǎn)和拼接的技術依舊不??完善。因此，盡管Ｂｅ材料本身有著很多的優(yōu)勢，但是它對于面向等離子體材料??并不是很理想。??碳纖維復合材料（ＣＦＣ），Ｃ／Ｃ復合材料等稱為Ｃ基材料，碳的原子序數(shù)雖??然比Ｂｅ高一點


本文編號：3492445