面向等离子体钨基材料制备与性能

　　钨及其合金因优异的性能而被选为ITER的面向等离子体一壁候选材料，但钨及其合金存在高温脆性、辐照脆性及较高的韧脆转变温度等问题，使其不能完全达到面向等离子体一壁材料的使用要求。《面向等离子体钨基材料制备与性能/材料科学与工程进展系列丛书》采用不同方法制备了钨基材料，系统研究钨基材料的显微组织和性能，主要研究结果如下。采用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了TiC掺杂W-Ti复合材料，研究了不同球磨时间对TiC掺杂W-Ti复合材料的显微组织和性能的影响规律。随着球磨时间的延长，粉末晶粒不断细化，微观应力不断增加；随着球磨时间的延长，粉体烧结后的复合材料致密度呈下降趋势，晶粒尺寸先降低后增加，显微硬度先增加后降低。球磨60h后，粉末制备的复合材料显微硬度高达1139.27HV，并且粉末制备的块体抗热冲击性能好。采用机械球磨和放电等离子体烧结技术制备了稀土镥（Lu）掺杂钨（W）基复合材料并对其力学性能、抗热冲击和抗辐照性能进行了研究。W-Lu复合材料的显微硬度随含镥量的增加而显著提高，相对密度和氘滞留量均先增加后降低。镥在烧结过程中结合了杂质氧元素形成亚微米尺寸的Lu2O3颗粒，弥散分布于钨晶界处，有效地阻碍了晶粒长大，细化晶粒提高了材料的强度硬度。在瞬态热负荷冲击之下，W-Lu复合材料的损伤程度明显小于纯钨。以偏钨酸铵和碳化钛为原材料，用自制双层玻璃反应釜制备了W-TiC复合粉末，通过传统烧结后，经过25％轧制变形，TiC颗粒均匀分布于钨晶界处和晶体内，获得了高致密的W-TiC复合材料，致密度达到98.2％；制备出的W-TiC复合材料相较于纯钨具有良好的抵抗热负荷失效的性能。

暂缺《面向等离子体钨基材料制备与性能》作者简介

第1章 绪论
1．1 引言
1．2 面向等离子体材料的性能要求
1．2．1 面向等离子体材料（Plasma Facing Materials，PFMs）的工作环境
1．2．2 PFMs的主要功能
1．2．3 PFMs的性能要求
1．3 PFMs的选择
1．3．1 铍
1．3．2 碳基材料
1．3．3 钨
1．4 面向等离子体钨基材料研究进展
1．4．1 合金元素掺杂钨基材料
1．4．2 碳化物掺杂钨基材料
1．5 本书的研究意义及内容
1．5．1 研究的目的和意义
1．5．2 研究内容
第2章 实验内容与测试方法
2．1 引言
2．2 实验材料和仪器
2．2．1 实验材料
2．2．2 实验仪器
2．3 复合粉体和块体组织结构表征
2．3．1 SEM形貌分析和EDS成分分析
2．3．2 TEM分析
2．3．3 XRD物相分析
2．4 复合材料的性能表征
2．4．1 复合材料的密度测试
2．4．2 复合材料的显微硬度测试
2．4．3 复合材料的电子束热负荷测试
2．4．4 复合材料的激光束热负荷测试
第3章 机械合金化Tic掺杂W-Ti合金制备与抗激光束热负荷行为研究
3．1 引言
3．2 实验过程
3．3 结果与分析
3．3．1 粉末分析
3．3．2 复合材料组织分析
3．3．3 复合材料性能分析
3．4 结论
第4章 W-Lu复合材料的制备与性能表征
4．1 引言
4．2 实验过程
4．2．1 材料的制备
4．2．2 复合粉体和块体材料的表征
4．3 结果与讨论
4．3．1 W-LuH2复合粉末的表征
4．3．2 块体钨和W-Lu合金的表征
4．3．3 纯钨和W-Lu合金在瞬态热负荷下的损伤行为
4．4 小结
第5章 化学法制备W-TIC复合材料机制及其组织性能研究
5．1 引言
……