铸渗自放热陶瓷颗粒前驱体的制备工艺研究

材料磨损现象主要发生在表面区域,对表面进行局域强化能够更加有效地提升材料的耐磨性能。陶瓷颗粒通常作为增强相会设计并制备成前驱体,并通过铸渗法制备金属基复合材料,进而达到局域强化的目的。前期研究结果证实了通过向前驱体中引入自放热粉体能够改善复合材料铸造质量。本文从前驱体黏合剂种类、用量、自放热粉体用量入手,对铸渗自放热陶瓷颗粒前驱体的制备工艺进行研究。结果表明,有机黏合剂PVAL和无机黏合剂水玻璃均不会影响放热反应的发生,但无机黏结剂水玻璃更适合于铸渗法;质量分数少于5%粉体用量时会导致部分颗粒表面明显无粉体包裹,而超过20%粉体用量时会导致包裹层内混合不均,在自放热时反应剧烈并出现较多孔洞;采用Al-ZnO 10%(质量分数)活性粉体,黏合剂为1 g∶1 m L的水玻璃制备前驱体性能最佳。     

钨粉中驻留氘去除技术研究

氢同位素在钨基材料中的滞留及有效去除,对于材料在聚变堆工况下的损伤评估和氢同位素燃料的投放有着重要的意义。为消除块体钨的几何尺寸因素在氢同位素滞留与有效去除研究中的影响,本工作使用钨粉进行了氢同位素滞留与有效去除的研究,采用热解吸法与同位素置换法两种方式对气相热充进入钨粉的氘进行去除,获得了两种方式去除后钨粉中氘的残留量、脱附特征峰、固溶度等结果。结果表明,两种去除方式对于钨粉中驻留的表面吸附、低能陷阱捕获和高能陷阱捕获的氘都有明显的去除效果;两种去除方式达到平衡的时间与条件不同;同位素置换法相较热解吸法去除效果更好,但操作难度更大,综合考虑,热解吸法具有较大优势。     

掺杂Y2O3对钨中氘渗透行为的影响

采用气相驱动渗透系统研究了纯钨和不同轧制比的W-Y_2O_3在不同温度下氘(D)的渗透行为,获得了纯钨和W-Y_2O_3中氘渗透率、扩散系数、溶解度及扩散活化能等定量数据。结果表明:缺陷密度和Y_2O_3掺杂对钨中氘的稳态渗透率没有显著影响;但Y_2O_3掺杂及轧制工艺会影响钨中氘扩散激活能和溶解热;元素掺杂及提高轧制比,促进了钨中氘的扩散,降低了氘在钨中的固溶度。