Be/CuCrZr合金扩散连接的界面行为

在不同表面粗糙度的Be侧镀Ti/Cu中间层,采用热等静压技术将铍与CuCrZr合金进行扩散连接。通过AES、SEM(EDS)、室温剪切试验和XRD等分析其镀层形貌及成分、界面特性与相结构。结果表明:9μmTi、35μmCu镀层带征较为均匀,影响扩散连接强度的元素较少,采用双靶单侧镀复合膜的工艺有利于减少Ti镀层的氧化;界面剪切强度明显提高,最高可达243MPa,Be表面粗糙度的不同对强度影响不明显;Be-Ti连接强度高,剪切断裂均发生在Cu镀层。     

自修复三氧化二铝涂层研究

结构材料表面涂层是解决聚变堆液态金属自冷却包层中的磁流体动力学压降(MHD)的主要方法之一.探讨了在包层结构材料表面直接形成电绝缘三氧化二铝涂层的液体渗铝法,并对渗层结构和表面三氧化二铝的形貌和成分分布进行了多种电子显微分析.研究结果表明:液体渗铝法是制作自修复三氧化二铝涂层的可靠方法,但渗铝和氧化工艺对涂层性能影响较大.     

碳基材料中甲烷的热解吸(TDS)行为研究

碳基材料,如石墨(高纯和掺杂石墨)、碳化物(如B_4C和SiC)、以及C/C复合材料被公认是最有希望的面对等离子体壁面材料,大多数碳基材料已成功地被世界各种Tokamak装置所采用,其中以高纯石墨使用得最为普遍,然而高纯石墨也有其自身的局限性,如高化学溅射(Chemical Sputtering)、高氚滞留(Tritium Retention)和热解吸(Thermal Desorption)、以及辐射增强的升华效应(Radiation Enhanced Sublimation),由此产生的大量碳杂质进     

液态金属实验回路(LMEL)的总体设计和运行

液态金属实验回路（ＬＭＥＬ）是国内唯一用于聚变堆磁流体动力学（ＭＨＤ）效应和材料相容性研究的大型实验装置。与国外同类先进的装置相比，回路流程和运行方式均有重大改进，使其更先进、安全并具有多功能。回路运行分为两个阶段：第一阶段以钠－钾低共熔合金（２２Ｎａ７８Ｋ）为工质，研究ＭＨＤ效应，ＬＭＥＬ的最大哈特曼（Ｈａｒｔｍａｎｎ）数Ｍ和相互作用参数Ｎ分别为０．７５×１０４和２．５×１０４；第二阶段以液态锂为工质，研究结构材料与锂的相容性，最高温度和流速分别为５２０℃和１．３８ｍ／ｓ。     

A New Type of Multielements-Doped,Carbon-based Materials Characterized by High-thermoconductiv-ity,Low Chemical Sputtering,Low RES Yield and Exposure to Plasma

Low-Z materials, such as carbon-based materials and Be, are major plasma-facingmaterial (PFM) for current, even in future fusion devices. In this paper, a new type ofmultielement-doped carbon-based materials developed are presented along with experimental re-sults of their properties. The results indicate a decrease in chemical sputtering yield by one orderof magnitude, a decrease in both thermal shock resistance and radiation-enhanced sublimation, anevidently lower temperature desorption spectrum, and combined properties of exposing to plasma.     

钒合金的氢脆机理研究

利用气相渗氢法，测试了几种钒合金在氢含量最高达到113mg/kg范围内的拉伸性能变化。实验结果表明：低强度的钒合金具有较好的抗氢脆性能。合金中的氧会加重钒合金（特别是强度较高者）的氢脆敏感性。机理分析揭示钒合金的氢脆断裂主要由沿晶断造成，氧和合金强度的影响均是通过改变合金的晶界与晶粒的对比强度来实现的。     

含硼石墨中甲烷的热解吸行为研究

研究了含硼石墨ＧＢ１１０（１０ｗｔ．％Ｂ）甲烷（ＣＨ４）的热解吸谱,发现甲烷的解吸谱主要由３个峰构成,估算出了ＣＨ４不同峰值的解吸激活能。为了弄清含硼石墨中甲烷的形成与解吸机理,分别对高纯石墨ＩＳＯ８８０Ｕ和Ｂ４Ｃ涂层进行了热解吸实验,同时对材料的微观结构进行了分析。经过比较,表明甲烷在含硼石墨中的形成与解吸有３个过程：氢离子注入导致甲烷沿气孔内壁形成,并通过石墨内部的微通道向表面自由扩散;被石墨中Ｂ４Ｃ析出物所俘获的氢原子与Ｂ４Ｃ化合物中的碳原子反应,从而生成甲烷并解吸出来;以及石墨晶格俘获的氢原子与碳原子化学反应产生的甲烷,通过体扩散过程解吸。其中前后两个过程起主导作用。     

MA-SPS-HIP技术制备钒合金的工艺探索

探索了机械合金化-放电等离子体烧结-热等静压(MA-SPS-HIP)技术制备V-4Cr-4Ti-1.8YH2合金的工艺流程,并对其在1000~1200℃下真空退火后的性能进行了测试。XRD和SEM分析表明,球磨50 h以上基本上可以达到机械合金化的目的。材料的拉伸测试表明V-4Cr-4Ti-1.8YH2合金有良好的力学性能,并且在退火温度为1100℃真空退火后综合力学性能达到最佳。合金材料微观组织分析表明,V合金的晶粒尺寸大多在0.5μm以下,YH2在烧结过程中转变成了Y2O3,以小于50 nm的粒子弥散分布在基相之中。     

Technical Issues for the Fabrication of a CN-HCCB-TBM Based on RAFM Steel CLF-1

Reduced activation ferritic/martensitic steel (RAFM) is recognized as the primary candidate structural material for ITER’s test blanket module (TBM). To provide a material and property database for the design and fabrication of the Chinese helium cooled ceramic breeding TBM (CN HCCB TBM), a type of RAFM steel named CLF-1 was developed and characterized at the Southwestern Institute of Physics (SWIP), China. In this paper, the R&D status of CLF-1 steel and the technical issues in using CLF-1 steel to manufacture CN HCCB TBM were reviewed, including the steel manufacture and different welding technologies. Several kinds of property data have been obtained for its application to the design of the ITER TBM.     

钒合金的氢致硬化和氢脆

通过气相渗氢后的室温拉伸试验,测试了多种钒合金材料的拉伸性能,如V-4Ti、V-6W-lTi和V-4Cr-4Ti,以及日本国立核聚变研究所研制的V-4Cr-4Ti合金,研究了钒合金的氢脆行为及其影响因素.实验结果表明钒合金有较强的吸氢能力,合金元素Ti能显著提高合金的吸氢量.在达到氢致脆性断裂前,氢致强化表现为典型的固溶强化,而其强化能力因Ti的存在而显著降低,是含Ti钒合金具有优良抗氢脆性能的主要原因.合金氧含量极大地影响合金的抗氢脆能力.氧含量在200～400 μg/g时,V-4Cr-4Ti合金发生氢脆断裂的临界氢含量约为300 μg/g,而当氧含量超过700 μg/g时,该临界值低于50 μg/g.另一方面,强度较低的V-4Ti合金似乎具有更好的抗氢脆能力.