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一种原位修复聚变堆第一壁材料辐照损伤的方法技术

技术编号:40748908 阅读:23 留言:0更新日期:2024-03-25 20:05
本发明专利技术公开了一种原位修复聚变堆第一壁材料辐照损伤的方法,包括以下步骤:将超声清洗并干燥的聚变堆第一壁材料置于真空腔内,使真空腔室保持真空状态,向真空腔中通入气体,打开等离子体放电电源和负偏压电源,控制离子束流和离子能量,产生等离子体,对聚变堆第一壁材料进行原位修复。本发明专利技术采用等离子体对聚变堆第一壁材料的表面损伤进行原位处理,可无损修复样品表面,操作工艺简单,且不需要额外引入修复剂,成本低廉,经济环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种原位修复聚变堆第一壁材料辐照损伤的方法,属于材料表面加工。


技术介绍

1、聚变堆第一壁材料的性能直接关乎聚变实验堆的商业化进程。在聚变实验堆苛刻的辐照环境下,第一壁材料表面会产生辐照肿胀、辐照孔洞、开裂,纳米丝等辐照损伤。这些表面损伤将引起第一壁材料的腐蚀,影响热传导过程,同时表面溅射产生的杂质会进入聚变堆芯部等离子体中,严重威胁聚变实验装置的稳定运行。

2、现有的材料表面修复方法主要有补焊、热喷涂或使用修复材料等。补焊工艺是将具有耐磨性、耐腐蚀性的金属层熔覆在工件表面的一种焊接工艺,这种方法最大的缺点是热应力集中,表面容易开裂。热喷涂是将熔融状态的喷涂材料雾化喷涂在材料表面,修复表面的损伤,但是这种工艺会导致喷涂层与基底材料之间的结合强度较低,且不易加工。此外,也有采用树脂基修复材料来对金属表面进行修复,在金属表面产生保护层,从而降低金属材料表面磨损的方法,但是树脂基保护层不耐高温,限制了其在聚变实验堆高温环境下的应用。因此,开发能够在聚变实验堆中对第一壁材料的表面损伤进行原位修复的方法,对于延长第一壁材料的服役寿命,消除因本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位修复聚变堆第一壁材料辐照损伤的方法,其特征在于,包括以下步骤:将超声清洗并干燥的聚变堆第一壁材料置于真空腔内,使真空腔室保持真空状态,向真空腔中通入气体,打开等离子体放电电源和负偏压电源,控制离子束流和离子能量,产生等离子体,对聚变堆第一壁材料进行原位修复。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一壁材料是指带有辐照损伤的金属材料,包括钼、钨、铜合金中的至少一种,所述钼或钨的纯度不低于95wt%。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述辐照损伤包括孔洞损伤、开裂、纳米丝中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种原位修复聚变堆第一壁材料辐照损伤的方法,其特征在于,包括以下步骤:将超声清洗并干燥的聚变堆第一壁材料置于真空腔内,使真空腔室保持真空状态,向真空腔中通入气体,打开等离子体放电电源和负偏压电源,控制离子束流和离子能量,产生等离子体,对聚变堆第一壁材料进行原位修复。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一壁材料是指带有辐照损伤的金属材料,包括钼、钨、铜合金中的至少一种,所述钼或钨的纯度不低于95wt%。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述辐照损伤包括孔洞损伤、开裂、纳米丝中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述辐照损伤缺陷的尺寸小于500nm。

5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:范红玉孙涛
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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