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核聚變堆用W-ZrC和W-HfC超細晶摻雜鎢材料的制備方法研究

編號:NMJS09084

篇名:核聚變堆用W-ZrC和W-HfC超細晶摻雜鎢材料的制備方法研究

作者:楊吉 魏修宇 胡曉康 傅崇偉 李志翔 袁覓文

關鍵詞: 核聚變 摻雜鎢 燒結

機構: 中鎢稀有金屬新材料(湖南)有限公司

摘要: 可控核聚變是解決人類能源問題的重要途徑,其中托克馬克的第一壁材料的研發(fā)是一項極具挑戰(zhàn)性的工作。本研究旨在改進第一壁材料摻雜鎢W-HfC和W-ZrC的制備工藝,以滿足在高溫、高密度等離子輻照和高劑量中子輻照條件下的應用。研究首先采用不同的球磨工藝和燒結工藝的組合,觀察制備工藝對摻雜鎢粉末團聚和合金材料的致密度的影響。通過改進球磨工藝,發(fā)現(xiàn)濕磨法能有效分散顆粒物的團聚,有利于提高后續(xù)合金材料的致密度和分散摻雜物。其次,燒結工藝也十分重要,較高的燒結溫度能提高燒結摻雜鎢的致密度,但會導致晶粒的長大;較低的燒結溫度能有效地抑制晶粒的長大,但材料的致密度較低。因此,如何平衡材料致密度與晶粒度是優(yōu)化制備工藝的關鍵。研究發(fā)現(xiàn),低溫燒結+熱等靜壓的組合能制備出晶粒細小、致密度高、摻雜物分布均勻的摻雜鎢材料,因此,該項研究為改進高性能摻雜鎢材料的制備工藝提供了有益信息。

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