強(qiáng)流脈沖粒子束輻照鎢第一壁材料模擬核聚變高熱負(fù)荷實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、分別采用強(qiáng)流脈沖離子束(HIPIB)和強(qiáng)流脈沖電子束（HIPEB）技術(shù)進(jìn)行金屬W第一壁材料的輻照實(shí)驗(yàn)，模擬托卡馬克聚變等離子體高通量帶電粒子的輻照轟擊作用，揭示托卡馬克金屬W第一壁材料在帶電粒子輻照高熱負(fù)荷作用下的燒蝕行為、組織與性能的變化規(guī)律，分析金屬W第一壁材料的失效機(jī)理。
　　采用熱流參數(shù)為142 MWm-2s1/2，輻照次數(shù)為1-10次的HIPIB輻照金屬W材料導(dǎo)致表面發(fā)生重熔與選擇性燒蝕，形成具有熔坑與裂紋的燒蝕重熔表面

2、形貌;表面裂紋隨輻照次數(shù)的增加而增多、增長，至10次輻照后形成網(wǎng)狀裂紋形貌，表面粗糙度隨輻照次數(shù)的增加而增大，原始表面粗糙度為0.160μm，10次輻照可達(dá)到0.310μm，表面顯微硬度隨輻照次數(shù)的增加而降低，原始顯微硬度為4.99 GPa，1、5、10次輻照其值分別為4.66、3.67、3.47 GPa。
　　在200-800℃升溫條件下熱流參數(shù)為142 MWm-2s1/2的HIPIB5次輻照輻照金屬W材料，表面均發(fā)生重熔與選擇

3、性燒蝕，形成燒蝕熔坑，并伴隨有表面上裂紋的產(chǎn)生，升溫輻照后表面粗糙度較室溫輻照顯著降低;與室溫輻照相比，較低升溫溫度輻照在表面產(chǎn)生較多裂紋，高升溫溫度輻照金屬W表面開裂得到緩解，200、400℃對硬度的影響不顯著，600、800℃加熱輻照金屬W表面硬度明顯升高，可達(dá)到4.86、4.40 GPa。
　　采用熱流參數(shù)70、306、800 MWm-2s1/2，輻照次數(shù)1-10次的HIPEB輻照金屬W材料，較低熱流參數(shù)70 MWm-2s1