凌云汉
,
白新德
,
周张键
,
李江涛
,
葛昌纯
稀有金属材料与工程
采用循环水淬和脉冲激光冲击法并结合有限元计算考察和分析了用超高压梯度烧结方法制备的W/Cu FGM的抗热震性能.结果表明,W/Cu FGM经受50次800℃～25℃水淬冲击和100 MW/m2以上的激光循环冲击,没有出现界面破坏现象;但随着热冲击次数及冲击能量密度的增加,金属W表面产生了裂纹、晶间断裂以及出现液相及蒸发现象.与非梯度材料相比,W/Cu FGM有优异的抗热冲击性能,大致可以经受100 MW/m2 350次以上的激光循环冲击.
关键词:
功能梯度材料(FGM)
,
钨
,
面向等离子体材料
,
热冲击
冯云彪
,
郭双全
,
葛昌纯
,
周张健
材料导报
应用有限元分析软件ANSYS研究了W/Cu功能梯度涂层的3D模型在不同热流密度的稳态冲击下的工作应力和分布以及在边缘局域模式下的瞬态热冲击的表面温度随热流持续时间的关系.结果表明,当钨涂层表面层厚度为2mm、梯度层为240μm时,最大等效应力得到有效缓解;W/Cu部件能承受高达500MW、持续时间为5ms的高热流冲击.
关键词:
W/Cu功能梯度涂层
,
面向等离子体材料
,
有限元分析
,
热应力
周张健
,
钟志宏
,
沈卫平
,
葛昌纯
材料导报
受控热核聚变能是公认的可以有效解决人类未来能源需求的主要途径之一,经过多年的努力,其研究已经取得很大进展,进入了从物理可行性向工程可行性的验证阶段.决定核聚变能未来发展的一个关键问题是相关的材料问题,尤其是面向等离子体材料的发展.评述了国内外目前核聚变实验装置中面向等离子体材料的研究进展.
关键词:
聚变堆
,
面向等离子体材料
,
低Z材料
,
高Z材料
郭双全
,
葛昌纯
,
周张健
,
刘维良
材料导报
钨具有高的熔点、不与氚发生共沉积、与等离子体好的兼容性和低的腐蚀率等优点,是最有前景的一种面向等离子体材料.为了解决面向等离子体材料的制备及其与热沉材料连接问题,涂层技术在实验聚变堆装置中得到广泛应用.评述了目前实验聚变堆装置中面向等离子体材料钨涂层的研究进展.
关键词:
聚变堆
,
面向等离子体材料
,
钨
,
涂层
杨宗辉
,
沈以赴
,
孟氢钡
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.07.018
采用浸渗Ni-Fe熔体法,使纯钨形成一定深度的W-Ni-Fe合金化表层,研究不同浸渗时间下合金化表层的深度变化与显微组织特征.结果表明:浸渗10～40min对应的合金化表层均由W相与含一定W原子的富Ni-Fe黏结相构成.浸渗10min和20min时,对应的合金化表层深530μm和700μm,黏结相非常细小,且分散嵌于W相之间；浸渗30min和40min时,对应的合金化表层深750μm和770μm,在深约60μm的浅表内,黏结相明显增大,部分W相呈圆滑颗粒态.结合实验结果及W-Ni二元合金相图,分析了合金化表层的形成机制.
关键词:
钨
,
浸渗
,
面向等离子体材料
,
合金化
刘凤
,
李强
,
王万景
,
罗广南
,
刘伟
材料导报
钨为未来高参数准稳态运行聚变堆最有前景的面向等离子体材料.超细晶／纳米晶结构有可能提高钨材料的热力学性能和抗粒子辐照性能,因而成为一个很有前途的研发方向.深度塑性变形和粉末冶金均已在制备超细晶／纳米晶钨方面开始了初步探索,深度塑性变形的等通道角挤压法因能制备致密度高、韧脆性能优异、大尺度的块体超细晶／纳米晶钨,极有可能在钨基面向等离子体材料制备方面取得突破.
关键词:
超细晶/纳米晶钨
,
深度塑性变形
,
粉末冶金
,
面向等离子体材料
,
聚变堆
郭双全
,
葛昌纯
,
冯云彪
,
周张健
,
周海滨
,
王纯
稀有金属材料与工程
等离子体喷涂技术在面向等离子体材料钨涂层的制备中占据主导地位,本实验采用CuMo/MoW作为涂层的中间过渡层,分别以结晶钨粉和羰基钨粉为原料,用大气等离子体喷涂技术在CuCrZr合金基体(110 mm×130mm)上制备了3-4 mm厚的3种钨涂层.对钨涂层微观组织、力学性能和热学性能研究表明,羰基钨粉制备的钨涂层的综合性能优于结晶钨粉,且薄涂层的结合强度优于厚涂层.优化喷涂工艺后,金相法测得钨涂层孔隙率＜2％,涂层的结合强度最大值为10 MPa,EDS测得氧含量为6％左右,纯钨层热导率最大值为12.52 W/(m.K),涂层氧含量过高导致涂层热导率显著降低.研究表明采用大气等离子体喷涂技术在铜合金上制备3～4mm厚的钨涂层是可行的,该技术可为下一步低成本、高性能厚钨涂层的制备奠定基础.
关键词:
钨
,
涂层
,
等离子体喷涂
,
面向等离子体材料
,
核聚变
宋书香
,
周张健
,
都娟
,
姚伟志
,
葛昌纯
稀有金属材料与工程
在无氧铜的基体上制备了等离子喷涂钨基涂层以应用于核聚变反应堆中偏滤器部件的面向等离子体材料.比较了不同过渡层对等离子喷涂钨基涂层结合强度的影响.采用扫描电镜和能谱分析仪对涂层的微观形貌和组成进行了观察和分析.发现在涂层中和铜结合的界面比较疏松,而和钨结合的界面则较为致密.拉伸试验结果表明,和其他样品相比,室温下没有过渡层的钨涂层界面表现出较高的结合强度.
关键词:
钨
,
等离子喷涂
,
结合强度
,
界面
,
面向等离子体材料
凌云汉
,
白新德
,
李江涛
,
葛昌纯
稀有金属材料与工程
运用有限元软件对W/Cu梯度材料进行了热应力优化设计,结果表明,在30 MW/m2的表面热流负荷下,经过优化设计的W/Cu功能梯度材料有较好的热应力缓和效果,与非梯度材料相比等效热应力降低了62.3%,表面工作温度下降了50℃;与单纯金属W相比,W/Cu梯度材料的表面工作温度较之大幅度降低445℃.
关键词:
功能梯度材料
,
钨
,
面向等离子体材料
,
有限元分析
,
热应力缓和
凌云汉
,
李江涛
,
葛昌纯
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.06.015
基于B4C和Cu材料具有明显电阻率及熔点差的特点,提出了在超高压下通电快速烧结B4C/Cu梯度复合材料的新工艺.在2～4GPa、12kW,40s及适当的热处理条件下成功制备出了成分分布从0～100%的接近理论密度的B4C/Cu层状复合材料;显微观察显示材料的成分和结构是呈梯度分布的.化学溅射实验表明其产额比SMF 800核纯级石墨降低70%;在Tokamak原位等离子体辐照下,材料表面无明显损伤.
关键词:
功能梯度材料
,
复合材料
,
面向等离子体材料
,
碳化硼
,
铜
,
烧结
