应用于核聚变装置包层第一壁钨复合涂层及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于核聚变装置包层第一壁的钨复合涂层及其制备方法，该方法包括：对基体进行表面粗化处理并对表面粗化处理后的基体进行清洗，将清洗好的基体安装在第一喷涂设备上；利用第一喷涂设备将第一类粉末喷涂在基体上以形成混合过渡层；将形成有混合过渡层的基体放置在第二喷涂设备上；利用第二喷涂设备将第二类粉末喷涂在形成有混合过渡层的基体上以形成钨涂层，进而在基体上形成包层第一壁钨复合涂层；设置热等静压参数，根据热等静压参数利用热等静压机对形成有包层第一壁钨复合涂层的基体进行热等静压处理，进而形成具有目标涂层参数的包层第一壁钨复合涂层。由此可以制备高致密度、高结合强度以及高热导率的钨复合涂层材料。率的钨复合涂层材料。率的钨复合涂层材料。

【技术实现步骤摘要】
应用于核聚变装置包层第一壁钨复合涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料制备
，尤其涉及一种应用于核聚变装置的包层(钨铠甲)第一壁的钨复合涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]面向等离子体材料(Plasma Facing Materials,PFMs)是诸如第一壁(First wall)、偏滤器(Divertor)及限制器(Limiter)等面向等离子体部件，被要求具备承受表面高热负荷、较好抗辐照损伤、低中子活化等性能，在热核聚变装置中处于极其重要的地位，其中包层第一壁材料在面向等离子体部件中所占面积最广，对其制备效率、原位修复便利性及成本效益都有极高要求。钨具有高熔点、高热导率、高溅射阈值低溅射产能、低蒸气压以及相对低腐蚀率和低氚滞留等优点一直被认为是最具前景的面向等离子体材料。但是块状钨的韧脆转变温度高，加工困难，因此应用钨在PFMs中较为可行性方法是在热沉或结构材料上覆盖一层钨涂层，尤其是其中第一壁材料分布面积广形状不规则曲面，且所需承受的稳态热负荷较小(≤1MW/m2),可考虑在低活化基体上制备厚钨涂层应用到包层第一壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于核聚变装置包层第一壁钨复合涂层的制备方法，其特征在于，包括：对基体进行表面粗化处理并对表面粗化处理后的基体进行清洗，将清洗好的基体安装在第一喷涂设备上；将第一类粉末送入至所述第一喷涂设备，利用所述第一喷涂设备将所述第一类粉末喷涂在所述基体上以形成混合过渡层；将形成有所述混合过渡层的基体放置在第二喷涂设备上；将第二类粉末送入至所述第二喷涂设备，利用所述第二喷涂设备将所述第二类粉末喷涂在形成有所述混合过渡层的基体上以形成钨涂层，进而在所述基体上形成包层第一壁钨复合涂层；将形成有所述包层第一壁钨复合涂层的基体放置在热等静压机内；设置热等静压参数，根据所述热等静压参数利用所述热等静压机对形成有所述包层第一壁钨复合涂层的基体进行热等静压处理，进而在所述基体上形成具有目标涂层参数的包层第一壁钨复合涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述目标涂层参数包括目标孔隙率、目标涂层结合强度和目标涂层热导率。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述设置热等静压参数，根据所述热等静压参数利用所述热等静压机对形成有所述包层第一壁钨复合涂层的基体进行热等静压处理之前，还包括：对所述热等静压机进行密封处理，并将氩气输入到密封处理后的热等静压机的炉体内。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一喷涂设备和所述第二喷涂设备包括爆炸喷涂设备、冷喷涂设备或等离子喷涂设备。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一喷涂设备和所述第二喷涂设备为爆炸喷涂设备，所述第一喷涂设备包括第一枪管和第二枪管，所述第二喷涂设备包括第三枪管和第四枪管，所述第一枪管和所述第三枪管的设备参数相同，所述第二枪管和所述第四枪管的设备参数不同。6.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建军，郭宗晓，王兴立，王凡，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：