聚变材料研究的现状和展望

《聚变材料研究的现状和展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、!第!"卷增刊原子能科学技术#$%&!"!’())%&!*++!年"月,-$./0123456’0/3203728930:2$%$56;(%6*++!聚变材料研究的现状和展望许增裕"核工业西南物理研究院!四川成都!><++@<#摘要!概要介绍了国际上聚变材料研究的发展趋势$有待解决的关键问题和创新概念以及国内聚变材料研究的状况%关键词!结构材料&面对等离子体材料&包层材料中图分类号!9L>*"!!!文献标识码!,!!!文章编号!<+++B>K!<"*++!#’+B+<+?B+>%&3&’=3+(WOF1/&3&4*+*92’=4*+D3&1"430=I1=13"/73+(U1

2、810*FG1+&ObA325B6("!$2)#=*-)*+.>.-),)2)*$&<#5-,"-!6#*.1/2><++@1)-*"(=’I-4(0-(43.7-34/7%I&)%7I.7G70/25.7-34/7%I&X%72f

3、3-.7-34/7%I!!目前M91_"/2-3427-/$27%-:34.7%B2(0%374发高性能的新型材料和探索大大提高现有材料3g)34/.32-7%4370-$4#已完成行缩小预算?+E性能的途径%聚变材料涉及到结构材料"包括)<*的工程设计!进入选址建造阶段%之后!国际防氚渗透涂层#$面对等离子体材料$中子倍增聚变材料辐照装置"简称MWHMW#也将启动建材料$氚增殖材料$绝缘材料$窗口材料和光纤造程序%MWHMW是聚变能从研究走向商业化材料等%本文将概述以上各种材料的发展趋的一座桥梁!也是聚变材料研究的一个里程势!着重分析今后的发展方向和有待解决的关)**碑%聚

4、变能作为未来永久的$洁净的能源将键问题%是无可置疑的%聚变材料的工程可行性时限将决定着聚变?!结构材料能源商业化时限)!!@*%目前!现有的材料很难结构材料的选择与包层系统的氚增殖剂$)<(#!男!福建永春人!研究员!电子物理专业<+>原子能科学技术!!第!"卷表?!聚变堆第一壁!包层候选系统E3<01?!.3+(4(3&1=)=&1G*9

5、9’=4*+94"=&-300!<03+T1&结构材料氚增殖材料冷却剂中子倍增材料面对等离子体材料其他材料铁素体!马氏体锂B铅氦铅碳基材料绝缘材料钒合金锂锂铍铍氚阻挡材料"9BQ744/34I#碳化硅!碳化硅锂陶瓷水铍钨氦阻挡材料铜合金融盐"WL/Q3#融盐"WL/Q3#!!在使用寿命期限内结构材料应保持化学稳*#钒合金定性和尺寸稳定性$即与氚增殖剂%冷却剂%中氢%氚滞流和脆性问题(与液态金属和氦子倍增材料和面对等离子体材料兼容$并抗中"氦气中的氧和氮杂质#的相容性(辐照对硬度%子辐照&M1,聚变材料执行委员会最新确定脆性和延B脆转变温度"aQ99#的影响(涂层研的候选结构材

6、料’铁素体!马氏体钢$近期目标制&可行性更大(钒合金$中期目标较好(碳化硅!碳!#’/F!’/F复合材料化硅作为长远目标更为适宜&这些候选结构材提高热导率"包括辐照问题#(在辐照环境)@$K#<@*料的总体性能的比较列于表*(几种候选中的长期稳定性问题"氦对纤维和基底的影材料的部分性能参数比较列于表!&响#(异端行为"如层间滑移等#(制造技术"包括上述所列候选结构材料有待解决的关键问连接!焊接技术#(固有脆性问题"材料设计问题如下&题#&<#铁素体!马氏体钢@#钛合金辐照对硬度%脆性和延B脆转变温度氢%氚滞流和脆性问题(中子辐照行为(热"aQ99#的影响(磁效应对等离子体稳定

7、性的导率改善&影响(蠕变断裂强度(氧化物弥散增强材料&表@!候选结构材料总体性能比较E3<01@!:"*F1"&41=/*GF3"4=*+*9/3+(4(3&1=&"’/&’"30G3&1"430=材料有利因素不利因素奥氏体不锈钢丰富的核应用数据库低热应力因子"亦为首批候选材料‘F,#好的制造和焊接性能抗液态金属腐蚀性能不好抗氧化性能好运行温度较低可优化的抗辐照肿胀性能抗辐照蠕变性能差$存在水应力腐蚀效应铁素体!马氏体钢"如P9BK#较好的热应力因子缺乏辐照性能数据库较好的液态金属相容性焊接要求高$铁磁