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文檔簡介
1、純銅具有優(yōu)良的導熱性能,其合金在高溫時仍能保持較高的強度,析出相粒子可以有效地減弱輻照引起的材料硬化與腫脹行為,因而銅及其合金作為熱沉材料被廣泛用于聚變堆裝置中。聚變裝置中所有與氫同位素接觸的材料都涉及滯留滲透行為,這些行為對聚變裝置的安全性及經濟性造成了挑戰(zhàn)。國際上迄今對于銅與其合金(特別是Al2O3彌散強化銅合金)的氫同位素滲透滯留行為的研究非常有限,借助熱脫附譜與氣體驅動滲透實驗平臺對相應的問題進行研究可以有效地補充銅材料在聚變應
2、用中所需的基礎數據。
借助熱脫附譜實驗平臺對氘氣暴露過的無氧銅,鉻鋯銅和進口國產兩種Al2O3彌散強化銅合金進行了熱脫附實驗。實驗發(fā)現:鉻鋯銅與無氧銅有一個脫附峰,兩種彌散銅均有兩個脫附峰,鉻鋯銅與國產彌散銅的脫附速率與脫附總量均較進口彌散銅要高,進口彌散銅又較無氧銅要高。對兩種Al2O3彌散強化銅合金進行的氧氮分析發(fā)現:國產Al2O3彌散強化銅合金中自由氧的含量較高,結合熱脫附譜實驗時四種材料氘水分壓的比較和掃描電子顯微鏡的
3、觀察可以推測,這可能是國產Al2O3彌散強化銅合金脫附速率和脫附總量較高的原因之一。使用TMAP程序模擬了無氧銅的熱脫附實驗,發(fā)現均勻缺陷和表面缺陷的缺陷密度假設均無法很好地解釋熱脫附實驗的現象。對比無氧銅的氘水和氘脫附譜發(fā)現二者釋放峰的變化步調基本一致,推測無氧銅熱脫附時產生的這個脫附峰可能與氘水的釋放有關。
本論文還開展了氘氣在Al2O3彌散強化銅合金中滲透性能的研究,通過氣體驅動滲透實驗平臺測量了Al2O3彌散強化銅合金
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