聚变堆面向等离子体材料钨钾合金的辐照损伤及其机理研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11475118
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A3001.粒子束与物质相互作用
- 结题年份:2018
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:舒小艳; 黄波; 苗发明; 曾景晖; 陈杰; 肖野;
- 关键词:
项目摘要
Plasma facing material (PFM) is one of the most crucial issues for fusion facilities, due to its severe working conditions under high flux H/He plasma, high thermal load and high-energy/high-fluence neutron irradiation. Tungsten-based materials have been regarded as the most promising candidates for such condition owing to its high melting point, outstanding thermal conductivity, good resistance to erosion and sputtering. However, tungsten itself as PFM is not perfect yet, because its embrittlement, recrystallization, or irradiation damage in the working condition will lead to its fracture and shorten its lifetime. Material doping provides a useful consideration to improve its service performance. Among these systems, potassium doped tungsten has been regarded as one of the most promising candidates. However, the irradiation effects of W-K alloy had rarely been investigated just using the commercial samples. In this proposal, irradiation effects of W-K alloy with meso-scale grain/nano potasium bubble microstructure will be studied using high flux proton, heavy ion and H-He plasma under fusion ractor conditions, and the effect of thermal shock to W-K, as well as the related mechanism will also be investigated. On this basis, the components and microstructure will optimaized to futher improve its torlerance from high-flux proton/ion/H-He plasma irradiation and thermal shock. The systematic investigation is very helpful to understand the irradiation effects of PFMs, and more importantly can provide experimental and theoretical information to design high-performance PFMs.
面向等离子体材料(PFMs)由于遭受着高温、高热负荷、强束流粒子与中子辐照等的综合作用,是聚变装置中最关键的问题之一。由于钨具有高熔点、低溅射产额、良好的热导率与高温强度等优点,目前被认为是PFMs的首选材料。但是,其热学、抗辐照、抗刻蚀性能还有待进一步改善。掺杂合金化是提高其服役性能的有效途经。为此,人们发展了众多的钨基PFMs体系,其中,W-K合金被认为是最具前景的PFMs候选材料之一。但是,目前国内外对W-K合金的辐照损伤研究还非常初步。因此,本课题将系统研究不同晶粒/钾泡尺度的W-K合金在模拟聚变堆环境下的强流质子/重离子/ H-He等离子体的辐照损伤行为,耐热冲击性能,以及其相应的机理等重要的科学问题,并在此基础上对其成分和微观结构进行优化以进一步提高材料在聚变堆中的服役性能。这不但能深化对PFMs辐照损伤机理的理解,而且可为设计、制备服役性能优良的PFMs提供实验和理论依据。
结项摘要
面向等离子体材料(PFMs)由于遭受着高温、高热负荷、强束流粒子与中子辐照等的综合作用,是聚变装置中最关键的问题之一。由于钨具有高熔点、低溅射产额、良好的热导率与高温强度等优点,目前被认为是PFMs 的首选材料。但是,其热学、抗辐照、抗刻蚀性能还有待进一步改善。掺杂合金化是提高其服役性能的有效途经。在众多的钨基PFMs 体系中,W-K 合金被认为是最具前景的PFMs 候选材料之一。但是,目前国内外对W-K 合金的辐照损伤研究还非常初步。本课题研究了不同晶粒/钾泡尺度的W-K 合金在模拟聚变堆环境下的强流质子/重离子/ H-He 等离子体的辐照损伤行为,耐热冲击性能,以及其相应的机理等重要的科学问题,并在此基础上对其成分和微观结构进行优化以进一步提高材料在聚变堆中的服役性能。研究结果表明,通过调节SPS烧结工艺,可制备出钾泡平均尺度~47nm的钨钾合金,其拉伸强度、断裂韧性同时增强,再结晶温度(RCT)可达1800℃,韧脆转变温度(DBTT)可降低至200℃,从而具备优异的抗热冲击性能。该合金同时具有比ITER级纯钨更优的抗等离子体辐照性能,D滞留与ITER级别纯钨相当。这不但能深化对PFMs 辐照损伤机理的理解,而且可为设计、制备服役性能优良的PFMs 提供实验和理论依据。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Surface morphology and microstructure evolution of trace titanium and yttrium in W-K-Mo-Ti-Y alloys under transient heat loads
W-K-Mo-Ti-Y合金中微量钛和钇在瞬态热载荷下的表面形貌和微观结构演化
- DOI:10.1016/j.ijrmhm.2018.05.002
- 发表时间:2018
- 期刊:International Journal of Refractory Metals and Hard Materials
- 影响因子:3.6
- 作者:Xiao Ye;Huang Bo;He Bo;Shi Ke;Chen Lun;Lian Youyun;Liu Xiang;Tang Jun
- 通讯作者:Tang Jun
Microstructure and bubble formation of Al-K-Si doped tungsten prepared by spark plasma sintering
放电等离子烧结Al-K-Si掺杂钨的显微组织和气泡形成
- DOI:10.1016/j.ijrmhm.2015.08.005
- 发表时间:2016
- 期刊:International Journal of Refractory Metals and Hard Materials
- 影响因子:3.6
- 作者:Huang Bo;He Bo;Xiao Ye;Ang Ran;Yang Jijun;Liao Jiali;Yang Yuanyou;Liu Ning;Pan Deng;Tang Jun
- 通讯作者:Tang Jun
Design of highly thermal-shock resistant tungsten alloys with nanoscaled intra- and inter-type K bubbles
具有纳米级K型内和间气泡的高抗热震钨合金的设计
- DOI:10.1016/j.jallcom.2018.12.168
- 发表时间:2019-04
- 期刊:Journal of Alloys and Compounds
- 影响因子:6.2
- 作者:Bo Huang;Jun Tang;Longqing Chen;Xiaoliang Yang;Youyun Lian;Lei Chen;Xiang Liu;Xudong Cui;Lin Gu;Chain-Tsuan Liu
- 通讯作者:Chain-Tsuan Liu
High thermal shock resistance realized by Ti/TiH2 doped tungsten-potassium alloys
Ti/TiH2 掺杂钨钾合金实现高抗热震性
- DOI:10.1016/j.jallcom.2018.11.389
- 发表时间:2019-04
- 期刊:Journal of Alloys and Compounds
- 影响因子:6.2
- 作者:Longqing Chen;Bo Huang;Xiaoliang Yang;Youyun Lian;Xiang Liu;Jun Tang
- 通讯作者:Jun Tang
Preparation and thermal shock characterization of yttrium doped tungsten-potassium alloy
掺钇钨钾合金的制备及热震性能
- DOI:10.1016/j.jallcom.2016.05.010
- 发表时间:2016-11-25
- 期刊:JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
- 影响因子:6.2
- 作者:He, Bo;Huang, Bo;Tang, Jun
- 通讯作者:Tang, Jun
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
基于生态特征分异的意大利国家公园社区发展的典型分析
- DOI:10.19775/j.cla.2021.09.0122
- 发表时间:2021
- 期刊:中国园林
- 影响因子:--
- 作者:吴韵;唐军;侯艺珍;李亚萍
- 通讯作者:李亚萍
基于三通道全天域偏振成像系统太阳位置检测方法
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:中国科技论文
- 影响因子:--
- 作者:杨江涛;闫皓;刘文耀;王晨光;申冲;唐军
- 通讯作者:唐军
MEBT/MEBO治疗合并感染难愈合创面的疗效
- DOI:10.11816/cn.ni.2022-210546
- 发表时间:2022
- 期刊:中华医院感染学杂志
- 影响因子:--
- 作者:岑小宁;黄许森;吕建生;黄海舸;陆佳明;唐军;兰海生;周莅
- 通讯作者:周莅
基于Boussinesq模型的刚性植被水域波浪传播特性数值分析
- DOI:10.16233/j.cnki.issn1002-4972.2017.01.007
- 发表时间:2017
- 期刊:水运工程
- 影响因子:--
- 作者:崔坤明;唐军;杨志勇
- 通讯作者:杨志勇
PMIPv6本地化路由机制研究
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:西安电子科技大学学报
- 影响因子:--
- 作者:唐军;裴昌幸;苏博
- 通讯作者:苏博
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
唐军的其他基金
面向等离子体部件增材制造一体化成型制备及其辐照效应研究
- 批准号:12375271
- 批准年份:2023
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
激活素A(Act A)在细胞移植治疗新生鼠脑白质损伤中的作用和机制
- 批准号:82171710
- 批准年份:2021
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
聚变堆钨钾合金PFM中子/离子辐照损伤初步对比研究
- 批准号:11975160
- 批准年份:2019
- 资助金额:65 万元
- 项目类别:面上项目
钨钾合金-低活化钢面向等离子体部件功能梯度材料的制备及辐照损伤行为研究
- 批准号:11775149
- 批准年份:2017
- 资助金额:66.0 万元
- 项目类别:面上项目
VEGF信号系统在新生鼠缺氧缺血后血脑屏障保护中的调控机制
- 批准号:81300524
- 批准年份:2013
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于同位素效应的高性能IVA族笼状物热电材料研究
- 批准号:11274234
- 批准年份:2012
- 资助金额:87.0 万元
- 项目类别:面上项目
碳纳米管的修饰及其对U的吸附行为研究
- 批准号:91226108
- 批准年份:2012
- 资助金额:80.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}