口头报告纯钨表面Cr-Y自钝化合金层的制备及高温抗氧化性能
编号:232
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更新:2024-04-14 18:54:48 浏览:82次
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摘要
为应对可控核聚变装置可能发生的冷却失效事故(LOCA),亟待提升第一壁材料的抗高温氧化性能。将含90 wt.%Cr和10 wt.%Y的Cr-Y合金为源极靶作,将纯钨作为阴极基材,采用双辉等离子表面合金化(DGPSA)技术在纯钨表面制备了Cr-Y自钝化合金层,研究了温度和压差对Cr-Y自钝化合金层组织结构的影响,对比评价了纯钨和Cr-Y自钝化合金层在空气环境中1000 ℃的高温抗氧化性能。结果表明:采用DGPSA技术制备的Cr-Y共渗合金层主要为体心立方结构的Cr和W和Cr-W固溶体,Y在整体合金层内均匀分布。在制备温度为900 ℃,两极压差为500 V,工作气压36 Pa,两极间距为13 mm等参数下获得的Cr-Y合金层均匀、致密,与纯钨基体结合良好。在空气环境中1000 ℃恒温氧化10 h后,该Cr-Y合金层的氧增重最低,氧化后的合金层形成了以Cr2O3和Y2O3为主要成分的混合氧化膜。随着氧化时间的延长,合金层逐渐增厚,Cr含量降低,W含量升高,氧化10 h后基体几乎未检测出O元素,说明基体内部没有发生氧化,采用DGPSA技术制备的Cr-Y涂层均匀致密且抗氧化性能优良,可为可控核聚变装置第一壁材料用纯钨提供良好的保护。
关键词
可控核聚变;第一壁材料;钨;自钝化合金;双辉等离子表面合金化;高温氧化
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