微纳米结构钨材料的氘等离子体辐照起泡行为

项目名称： 微纳米结构钨材料的氘等离子体辐照起泡行为

项目编号： No.11405150

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 徐海燕

作者单位： 中国工程物理研究院材料研究所

项目金额： 27万元

中文摘要： 钨及钨合金是托卡马克聚变装置中的面对等离子体部件的重要材料，晶界/界面对钨材料的力学性能和服役行为均有着重要的影响。但目前关于晶界/界面对钨材料在氘等离子体作用下的起泡行为研究不多。本研究从材料的晶界/界面特征出发，通过制备获得具有不同界面特征的微纳米结构钨材料，深入研究界面特征，包括界面比例、界面类型、界面结合强度等与钨材料表面起泡行为和氘滞留行为之间的关联，探索晶界/界面对氘在钨材料中的捕获、聚集和滞留及其相关的起泡行为的影响规律和机制。本研究对探索钨材料起泡机理，研制满足聚变堆用应用的具有良好综合性能的钨材料具有理论意义和实际意义。

中文关键词： 面对等离子体材料；钨；界面特性；表面起泡；氘滞留

英文摘要： Tungsten and tungsten alloys are currently the candidate materials for the divertor of ITER and future fusion plants ( CFETR and DEMO)，grain boundary/interface plays an important role in tungsten’s mechanical behaviors and performances. But few investigations can be found about the effect of boundary/interface on the blistering behavior of tungsten exposed to deuterium plasma. This work will focus on the correlation of grain boundary/ interface and the blistering and deuterium retention behavior, by tailoring the boudary ratio, boundary character and boundary/ interface bonding strength of different grades of tungsten materials, with the aims of effect of boundary/interface on blistering and deuterium retention of tungsten materials under low energy high flux deuterium plasma exposure. Hopefully, it will benefit the exploration of blistering mechanism and micro structure optimization of tungsten materials for fusion.

英文关键词： plasma facing materials;tungsten;interface characteristics;blistering;deuterium retention