EAST高热负荷部件连接技术及热力学性能研究

来源 :中国科学院等离子体物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sylsq3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文针对EAST装置第一壁对高热负荷部件的要求,对石墨/铜连接以及钨/铜连接模块进行了热负荷实验研究、数值模拟以及微观结构分析研究,对相关关键技术进行了评价。   石墨与铜热沉机械连接结构模块可以承受2.2MW/m2热负荷,柔性石墨作为适配层可以很好的改善石墨与铜热沉之间的热接触,但热负荷为3.6MW/m2时表面温度将超过碳材料的使用范围。该结构可以在HT-7限制器上以及EAST装置中的低负荷或中等负荷区域使用。对采用Ti-Zr-Ni-Cu合金作为焊料的石墨与铜直接钎焊工艺以及插入Mo/Cu、Cu/Mo/Cu、Cu/Ni/Cu、Cu/Ti/Cu中间层的钎焊工艺进行了初步研究。   在5MW/m2热功率密度下对钨铜模块进行了热力学性能分析。由于具有最低的表面温度以及较低的应力,选择PFM厚度为4mm和水管距界面为4mm作为模块的结构设计。与纯钨相比,喷涂钨涂层作为PFM时由于其较低的热导率将使表面温度大幅上升,力学性能也有所变化,裂纹或缺陷更容易发生在钨涂层材料上。为了减小残余应力,设计了不同结构的钨铜功能梯度材料并分析其力学性能。   采用爆炸焊接、等离子体喷涂和热压技术制备的钨铜模块都承受了5MW/m2的热负荷,实验和微观结构分析表明采用热压技术制各的、以钨铜合金为中间层、以纯钨板为PFM的模块具有最好的传热性能和结构可靠性。热负荷实验后,在等离子体喷涂钨涂层模块中,厚膜钨涂层(约0.9 mm)表面出现裂纹和分层,表明厚涂层技术仍需改进。采用热压连接的、以钨铜功能梯度材料作为中间层的钨铜模块(钨4mm)在铜—侧界面附近出现较大缺陷,表明钨铜功能梯度材料的制备及连接工艺仍需改进。以钨铜合金作为中间层、以纯钨板作为面对等离子体材料、以热压技术进行连接是实现EAST高热负荷部件钨铜连接的较为可能的技术与工艺路线。
其他文献
自从11Li、11Be等中子晕核发现以来,利用放射性次级束来研究远离稳定线核的结构就成为当前核物理研究中的重要前沿之一。核反应总截面和动量分布是描述原子核反应基本特征的很
作为量子力学的重要应用,量子态的相干操纵一直是一个人们关心的领域,而近年来量子信息技术的发展进一步刺激了这个领域的研究。量子相干操纵的目标是在适当的物理系统中实现对
学位
自上世纪五十年代以来,自旋失措系统一直是科学研究领域的一个热点问题。自旋失措在凝聚态物理中是普遍存在的一种现象。它起源于自旋相互作用之间的竞争,是系统出现简并和无序
激光在湍流较弱但传输距离较长的条件下传输时,将产生强闪烁效应。在强闪烁效应条件下,畸变光场中会出现相位不连续性问题,从而使自适应光学系统的校正能力受到限制。因此,为了提
学位
我总幻想自己手执一个竹篮,漫步山间,悠然地在丛中采菊,欣赏远处的庐山,体味着“采菊东篱下,悠然见南山”的意境。也总幻想乘着一叶小舟,在半人高的荷叶中穿行,双手抚摸那沾带露珠的莲蓬,欣赏着“江南可采莲,莲叶何田田”的美景。  而残酷的现实总是将你从梦想中唤醒。  独自一人走在回家的路上,被沉重的学习压力压迫得无精打采,阴沉的天气,像一张无形的网罩在身上挣脱不开;呼啸的北风,像一只张着血盆大口的恶狼,
本论文的工作主要是利用低温扫描隧道显微镜(LTSTM)来研究有机功能分子的电子态及自组装性质。研究的体系包括perylene/Ag(110),perylene/Au(111),(t-BU)4ZnPc/Au(111), Rotax
本论文以铌酸锂晶体为研究对象,在通过气相传输平衡(VTE)方法获得化学计量比铌酸锂晶体的基础之上,着重研究了以铌酸锂晶体为基质材料的铁电超晶格的制备、铁电畴的极化反转特
近年来随着信息经济的发展,以光作为信息传递媒介,对客观事物进行认识与了解,已成为工业生产和科研实验的一种必要手段。越来越多的行业需要把大量的光信号或光学图像转存为数码
学位
本文研究了Nd3+∶Bi2(MoO4)3和Er3+∶Bi2(MoO4)3晶体的生长、定向以及光谱特性。采用Czochralski方法,在转速为15~20r.p.m和拉速为0.5~1mm/h下成功地生长出了Nd3+∶Bi2(MoO4)3和
学位
中意合作羊八井ARGO实验位于西藏拉萨以北90km海拔4300m的羊八井地区(经度90°31′50″E,纬度30°06′38″N)。其中,中意ARGO实验目标就是利用全覆盖5000m2RPC(resistiveplatec