核聚变反应堆用功能涂层制备技术发展现状
新一代核电技术的研究现状及实际应用

新一代核电技术的研究现状及实际应用核能作为一种绿色能源,因其无污染、无排放、储存能量密度大等优点,备受世界各国的青睐。
然而,随着技术的不断更新,传统核电技术的一系列问题也逐渐浮现,比如核事故、核废弃物处理等。
为了解决这些问题,新一代核电技术不断涌现,这些技术在核安全、经济效益、环境保护等方面都有了相应的提升。
第一种新一代核电技术是高温气冷堆。
高温气冷堆主要是采用高纯度氦气作为冷却剂,具有使用寿命长、运行可靠、效率高等特点。
其在核燃料利用方面也具有高效利用能源的优点,将燃料循环利用的率提高到90%以上。
通过高温气冷堆技术的不断改进与完善,未来其将有望作为第四代核电技术的代表,获得更广泛的应用。
目前,我国已经有了一些具有自主知识产权的气冷反应堆,并且正在加紧建设中。
第二种新一代核电技术是重离子加速器驱动核聚变堆。
重离子加速器驱动核聚变堆是将离子加速器技术和核聚变技术相结合而成,其通过不断制造高能离子束以驱动核聚变反应,产生高温高能量等离子体完成发电。
该技术具有不生成可持续性废物,不暴露人员于放射性材料、不会发生核事故等优点。
重离子加速器驱动核聚变堆技术发展还处于早期阶段,投入运行需要长期的研究和实践。
第三种新一代核电技术是核热能化学联合循环(NHCC)。
NHCC是利用高温气冷堆发出的高温热能对化学物质进行化学反应,从而实现热能循环的过程。
NHCC技术的优点是能够实现二氧化碳的回收和减排,同时还能将水和CO2通过化学反应转化为沸石和有机化合物,使核热能的利用更加高效和环保。
但该技术仍处于研究阶段,还需要生产实践进行验证。
以上提到的新一代核电技术,虽然在不同方面具有优越性,但在实际应用中,仍需要面对很多挑战。
其中一个挑战是需要大量的资金投入。
新一代核电技术相对于传统核电技术更加复杂,需要更多的资金投入,这对于很多国家来说是一项严峻的考验。
另一个挑战就是技术上的问题,各种新技术在实际运行中还需要进行大量的试验和测试,才能确保其安全性和可靠性。
可控核聚变国内外发展现状

可控核聚变国内外发展现状
可控核聚变(controlled nuclear fusion)是一种利用高温、高密度等条件实现核聚变反应并产生能量的技术,被认为是未来清洁、可持续的能源之一。
以下是可控核聚变国内外发展现状的简要概述:
国际发展现状:
ITER项目:国际热核聚变实验堆(ITER)是由35个国家共同建设的大型聚变实验项目,计划在法国建设,目标是通过将氢等离子体加热到150-200百万度,实现核聚变反应并持续产生能量。
该项目于2006年开始建设,目前已经进入最后的建设和装备阶段,预计在2025年进行首次核聚变实验。
其他国际聚变实验项目:除ITER外,世界上还有其他一些聚变实验项目,如美国的国家点火实验(NIF)和欧洲的聚变材料实验堆(DEMO),这些项目的目标是研究聚变反应的物理过程和工程应用。
国内发展现状:
“东方之光”:中国可控核聚变实验装置(EAST)是中国目前规模最大、性能最先进的可控核聚变实验装置,被称为“东方之光”。
EAST的目标是研究聚变物理学、工程技术和材料科学等领域,并为中国未来建设商业聚变电站提供技术支持。
国家热核聚变能源计划:中国国家热核聚变能源计划是中国政府推动可控核聚变技术发展的重要计划,包括了“先进热核聚变装置研究”和“商业化热核聚变发电工程建设”两个阶段,目标是在2030年前建成商业化聚变电站。
其他国内聚变实验项目:中国还有其他一些可控核聚变实验项目,如“水晶球”和“璀璨之光”等,这些项目的目标是研究聚变反应的物理过程和工程应用。
总体来说,可控核聚变技术是一个具有巨大发展潜力的领域,全球各国都在积极推动相关的研究和发展工作,而中国也在加紧推进自己的可控核聚变计划。
2024年功能性涂层复合材料市场发展现状

2024年功能性涂层复合材料市场发展现状概述功能性涂层复合材料是一种在基材表面形成的多层薄膜,具有特定的功能和性能。
它们被广泛应用于建筑、汽车、电子、航空航天和医疗等领域,以满足不同行业对材料的特定要求。
本文将对功能性涂层复合材料市场的发展现状进行分析。
功能性涂层复合材料的市场分析功能性涂层复合材料市场呈现出快速增长的趋势。
随着全球工业化程度的提高和技术的不断进步,人们对材料功能和性能的需求也在不断增加。
功能性涂层复合材料能够提供防腐蚀、耐磨损、耐高温、导电、隔热等特殊功能,因此受到了众多行业的广泛关注和应用。
市场驱动因素功能性涂层复合材料市场的发展得益于以下几个市场驱动因素:1.技术进步:随着科学技术的进步,新型涂层材料的研发和应用不断涌现。
例如,纳米涂层技术的出现,使涂层材料具有更好的耐磨损性和耐腐蚀性能。
2.行业需求:功能性涂层复合材料能够满足各行业对特定性能的需求,如建筑行业对防腐蚀性能的要求,汽车行业对耐高温性能的要求等。
3.环保意识:涂层材料的环保性能是当前市场关注的焦点之一。
功能性涂层复合材料在环保材料替代方面具有巨大潜力,其低VOC排放和无毒无害的特性符合环保要求。
市场规模与增长趋势功能性涂层复合材料市场的规模不断扩大。
根据市场研究机构的数据,2019年全球功能性涂层复合材料市场规模达到XX亿美元,并且预计在未来几年内将以X%的复合年增长率增长。
市场的增长主要受益于新兴行业的需求增加,如新能源汽车、智能手机和电子设备。
市场竞争格局功能性涂层复合材料市场存在激烈的竞争。
目前,市场上有许多大型的涂料和化学公司参与到功能性涂层复合材料的研发和生产中。
这些公司通过加大研发投入、提高产品性能和质量,以及与客户建立长期合作关系来提高市场竞争力。
市场挑战与机遇功能性涂层复合材料市场面临一些挑战。
首先,技术创新的速度较快,市场竞争压力加大。
其次,涂料行业的环保要求日益严格,对涂层材料的环保性能提出了更高的要求。
核聚变技术的研究现状与未来发展趋势分析

核聚变技术的研究现状与未来发展趋势分析1. 引言核聚变技术是一种高科技领域的研究方向,可以为人类提供非常可靠的清洁能源。
然而,该技术的实现并不容易。
近几年来,科学家们纷纷加入核聚变技术的研究中,试图使它成为越来越成熟的能源来源,本文将对核聚变技术的研究现状进行分析,并探讨未来发展趋势。
2. 核聚变技术的概述核聚变技术是指利用高温和高压的条件下,将重氢原子核融合成氦原子核,同时释放大量的能量。
该技术的实现需要克服两个关键难题:一是如何让氢原子核在高温高压下互相靠近,二是如何获得净输出的能量。
目前,科学家们主要采用了磁约束、惯性约束等技术,探索使核聚变在实验室和实际应用中成为可能的方法。
3. 核聚变技术的研究现状目前,世界各国的科学家都在积极研究核聚变技术的相关方向。
一些典型的项目有:3.1 国际热核聚变实验堆(ITER)目前,全球最大、最为重要的核聚变研究项目是国际热核聚变实验堆(ITER)计划。
ITER计划是联合国27个成员国共同开展的科技项目,旨在进一步探索聚变反应驱动能量生产的可行性。
该项目计划建造一个具有科研探索和工程应用双重目标的聚变实验堆,在实验中验证聚变反应的可行性,并研究核聚变产生的科学问题。
该项目的建设已经启动,预计到2025年建成并投入实验。
3.2 中国聚变工程试验堆(CFETR)中国也在研究和建设核聚变实验堆。
目前,中国聚变工程试验堆(CFETR)被认为是中国核聚变研究的重要平台。
该项目拟将选址在四川成都附近,计划投资高达3000亿元人民币。
一旦建成,该实验堆将成为世界上最大的聚变实验堆。
4. 核聚变技术的未来发展趋势随着科技的不断发展,核聚变技术的未来发展趋势如下:4.1 技术的提高:从当前的实验室研究到未来的实际应用,核聚变技术面临诸多难题。
在技术的持续提升和优化过程中,核聚变谷(burning plasma)的实现、自持聚变、中等规模聚变装置、石墨包层材料技术、低成本先导材料、稳态磁约束、超导技术和先进控制系统等都将成为重点。
国内外小型模块化核反应堆技术发展调研报告

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核聚变反应堆的简介

核聚变反应堆的简介
核聚变反应堆(Nuclear Fusion Reactor)是指利用聚变反应来产生能量的一种装置,聚变反应是指将轻原子核(如氢)合并成较重的原子核(如氦)的过程。
相比于目前广泛应用的核裂变反应堆,核聚变反应堆具有更优秀的安全性、环保性以及能源效率等优势,被誉为“清洁能源”之一。
下面我们来分点介绍核聚变反应堆的一些特点:
1. 原理:核聚变反应是基于热核反应产生能量,将轻原子核聚变成重原子核的过程中会释放大量能量,这种过程需要高温和高密度的物质才能引发。
2. 现状:目前,全球正在研究两种核聚变反应堆,一种是追求实现聚变能源商业化运营的大型聚变装置(如ITER),另一种是研究用于核武器的小型聚变堆。
3. 优势:相比于核裂变反应堆,核聚变反应堆不会生成长寿命的高活性废物,减少了对环境的影响,也不需要在高压下储存放射性废物。
同时,核聚变反应堆几乎不会爆炸,而且在运行时只需较少的燃料供给即可持续发电,不仅能减少对碳排放量造成的影响,还能够更好的应对环境问题。
4. 挑战:迄今为止,核聚变反应堆仍然存在一些挑战,如高温下材料破损、放射性释放以及燃料扩散等问题。
同时,建造和维护核聚变反应堆的投资和技术难度也很高,需要较长时间的实验和研究,以确保其运行的安全和可靠。
5. 前景:尽管在核聚变反应堆的研究和实验过程中遇到了很多困难,但核聚变反应堆作为一种清洁、安全的能源来源,其前景仍然广阔。
未来,随着更多国家的加入和技术的进步,相信核聚变反应堆将能够成功商业化运营,为人类提供更加可持续和低碳的能源供应。
核聚变技术的发展及其应用前景

核聚变技术的发展及其应用前景核聚变技术是指在恒定高温和高压条件下,将轻质核聚变成重质核,释放出大量的能量的过程。
与核裂变不同,核聚变所释放的能量是天然的,不会产生放射性物质,因此被认为是一种非常安全和清洁的能源。
近年来,随着技术的不断发展,核聚变技术已经成为了全球关注的焦点之一。
核聚变技术的发展历程核聚变技术早在上世纪50年代就已经开始研究,但当时的技术水平还无法满足实际应用的需求。
直到1970年代中期,欧洲核子研究组织( CERN )开始着手开展了欧洲热核聚变实验堆( JET )的建设,并于1991年成功实现了聚变反应。
此后,世界各国相继开展了自己的核聚变研究,并在技术上进行了不断的改进与创新,使得核聚变技术逐步得到了普及和应用。
目前全球重大的核聚变研究合作项目有国际热核聚变实验堆( ITER ),它是世界上最大的核聚变设施,由欧洲、日本、韩国、美国、俄罗斯、印度和中国组成的联合研究项目。
ITER项目的主要目的是建造一台实验装置,来验证商业核聚变应用的可行性和缩放性,这将为未来的商业化核聚变工艺提供有力的支持。
核聚变技术的应用前景核聚变技术作为一种安全、可持续、高效的能源源,拥有广阔的应用前景。
目前,核聚变技术的主要应用领域包括能源、医疗、环境等多个领域。
能源方面,核聚变技术可以成为未来可再生能源的主要替代品。
由于核聚变反应所释放的能量远远高于化石燃料,一台核聚变反应堆可以满足几百万人口的电力需求。
此外,核聚变反应所产生的废物几乎可以回收利用,不会对环境造成影响。
在医疗领域,核聚变技术可以广泛应用于放射性治疗、医用同位素制备等多个方面。
例如,在癌症治疗中,核聚变技术可以利用放射性标记物来定位肿瘤细胞,对其进行精准的治疗,避免对正常细胞造成影响。
在环境领域,核聚变技术可以被用来解决气候变化和环境污染等问题。
由于核聚变反应所产生的废物几乎可以回收利用,核聚变可以同时减少传统能源的使用和污染问题。
此外,核聚变技术还可以利用放射性同位素来追踪污染物的来源和传播路径,对环境污染的防治起到重要作用。
核聚变技术的发展与应用前景

核聚变技术的发展与应用前景近年来,关于环境和能源的议题备受关注,如何推动可再生能源的使用和降低环境污染成为了世界各国共同关注的话题。
其中,核聚变技术作为一种清洁能源发展方向备受关注,其发展已逐渐成为国际上的共识。
本文将探讨核聚变技术的发展现状、应用前景以及其带来的投资机会。
一、核聚变技术的发展现状核聚变技术是指将两个轻核聚合成一个重核释放出能量的过程。
其中最著名的是氢弹,它利用氢同位素——氘和氚的聚变反应产生能量。
然而,此类核聚变反应的能量释放过程难以控制,因此无法实现实用化应用。
而人类开始探索的是更为稳定的反应,称之为热核聚变反应。
该反应通常会以多种较高温度的等离子体形式进行,这样才能够使原子核高速运动而相撞。
相对于氢弹这类极端热核聚变反应,实现较为稳定的热核聚变反应所需实验室和设备也非常高级。
然而,测量等离子体的参数、控制稳定加热和有效抑制等离子体面积膨胀等的技术难度都是相对较高的,目前的核聚变实验是对热核聚变至今已有数十年的理论研究的直接验证。
近年来,各国为核聚变技术研究投入的经费之多前所未有,由此推动了核聚变项目进一步发展。
比如说,欧洲热核聚变实验堆 ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)的建设,该项目原计划于2025年13.5亿欧元完成,后因为技术和联合国安理会的原因而被推迟到2035年10亿欧元尝试销售。
同时,美国也在积极开展热核聚变研究,由Private Equity Group公司在德州建设了一台磁约束聚变示范反应堆Magic 1,并计划在2024年建成。
中国亦在核聚变技术的研究和应用中积极参与。
目前中国已有多个核聚变实验装置并取得了相当丰硕的科学成果。
尤其是在2018年12月,中国首个自主建设的超导托卡马克实验装置“东方超环”取得了50秒长时间运行、高温等离子体运行模式、实时完整度判识逻辑等重大成果。
二、核聚变技术的应用前景1. 可再生、清洁能源核聚变技术具有几乎无污染和较少温室气体排放等优势,是一种可再生、清洁能源。
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核聚变反应堆用功能涂层制备技术发展现状王述钢,蒋驰(中国工程物理研究院,四川绵阳621900)摘要:从制备技术角度分析了近年来在核聚变反应堆研制过程中第一壁热沉材料、第一壁结构材料、阻氚渗透层、中子吸收材料的发展现状。
关键词:核聚变反应堆;功能涂层;技术发展中图分类号:TG174.442文献标识码:A文章编号:1674-7127(2012)01-0001-04Review of Function Coatings Used for ReactorsWANG Shu-gang ,JIANG Chi(China Academy of Engineering Physics ,Mianyang 621900,Sichuan Province ,China )Abstract:From the perspective of preparation technology ,the developments of heat sink ’s material and structural material for the first wall in the fusion reactor ,tritium permeation barrier for reactors ,neutron absorbing material for reactors in recent years are reviewed.Keywords:Nuclear reactor ;Function coatings ;Technology development作者简介:王述钢(1970-),男,山东省海阳市人,本科,工程师.Email :wsh7470@核能是目前世界上可以有效解决未来能源需求的主要途径之一,而核聚变反应堆又是实现核能的关键技术,经过多年的探索,其应用研究已经取得很大的进展,结构材料和功能材料的研制始终是决定核聚变反应堆性能的热点问题。
目前,在苛刻工作环境条件下采用单一的材料远远不能满足技术要求,各种先进技术和复合材料已经应用于各种核聚变反应堆制造工艺中,其中主要的功能涂层包括核聚变反应堆第一壁候选热沉材料(钨/铜)、第一壁候选结构材料(钒合金)、阻氚渗透层(TiC 、SiC 及Er 2O 3等)、中子吸收材料(碳化硼)等。
本文就近年来涂层技术在核聚变反应堆应用方面的研究现状进行探讨[1]。
1第一壁候选热沉材料(钨/铜复合梯度涂层)[2-8]受控热核聚变发展的一个关键问题是面向等离子体材料(PFM s )。
等离子体面壁材料,即直接与等离子体相互作用的材料,由于要直接承受高热负荷、等离子体破裂时的大功率能量沉积、高能逃逸电子的轰击以及杂质粒子和等离子体燃料粒子等的轰击,因此对材料的性能要求十分苛刻。
相比于国外,我国对PFMs 的研究起步较晚,主要由核工业西南物理研究院、中科院等离子体物理研究所开展了相关研究,北京科技大学葛昌纯教授研究小组在国家863计划、国家自然科学基金等的资助下对几种面向等离子体功能梯度材料体系进行了研究,但相对我国核聚变实验装置的未来需求还有很大差距。
钨及其合金材料具有高熔点、低蒸气压、低氚滞留和极低的溅射腐蚀率等诸多优点,被广泛认为是等离子体面壁材料之一。
目前钨涂层的主要研制方法采用等离子喷涂方法。
等离子焰流温度高、速第4卷第1期2012年3月热喷涂技术Thermal Spray TechnologyVol.4,No.1M ar.,2012热喷涂技术4卷度快,可以进行气氛保护,适于制作大工件和复杂形状产品,是制备高质量厚钨涂层的最佳方法,也是聚变PFM的重要制备方法。
已经有许多国内外专家学者从事W/Cu梯度涂层喷涂工艺的研究,取得了部分进展。
作为面向等离子体材料,除要与等离子体良好相容外,还必须与高导热的热沉材料相连,以便迅速将沉积在表面的热量传导出去。
铜及其合金因具有极高的热导率,可迅速传递热量,因而被选作等离子体面壁的热沉材料。
W/Cu连接最大的难题是由于钨与铜的物理性能差别较大,复合材料在承受高热负荷时连接界面处产生很大的应力,该应力将导致材料快速分离,造成工件产生裂纹、分层及寿命缩短,而成为等离子体面壁材料失效的主要原因。
PFM s与Cu基热沉材料的连接技术成为制造面向等离子体部件的重要技术,美、俄、德、日等国均很重视这项工作;我国也在国家高技术研究发展计划纲要中作为新概念、新构思探索课题专门对“钨、石墨与铜合金的焊接技术”立项。
目前,W/Cu 复合材料连接方法主要包括熔渗法、烧结法、等离子喷涂法、焊接法、热等静压法、活性金属铸造等;针对钨、铜两种材料物理性能上的差异,比较有效的措施是在两者界面连接处采用过渡层,其中钨、铜梯度层较为有效。
2第一壁包层候选材料(钒合金涂层)[9-11]钒合金是重要的聚变堆第一壁包层候选材料之一,具有优良的安全和环境特性、良好的加工性能、较高的承受高温和高热负荷能力、与液态金属良好的相容性和抗辐照损伤能力。
目前,钒合金的制备主要采用真空自耗电弧熔炼和热等静压两种方法。
大块V-4Cr-4Ti铸锭均采用的真空电弧熔炼方法,A.K.Shikov等人采用真空自耗电弧熔炼方法制备了40kg的铸锭,分析表明合金元素的偏析比较严重,铸态主要是树枝状晶粒,经过1300℃、1h退火后,成分分布趋于均匀,大小不一的等轴晶取代了树枝晶,铸锭杂质含量控制得也比较好。
国内谌继明等人采用纯金属,在磁悬浮炉中冶炼V-4Cr-4Ti合金。
国外已经有学者采用冷喷涂技术研制出了性能良好的钒部件及涂层。
3阻氚渗透层(TiC、SiC及Al2O3层)[12-17]核能与氢能被认为是可大规摸代替常规能源的既干净又经济的现代能源,然而无论是在氢作燃料的系统中,还是在以氘、氚作燃料的聚变堆和混合堆系统中,都面临着腐蚀、脆化、渗透和滞留等严重的材料科学问题。
目前,研究较多的阻氢渗透层主要有TiC、SiC及Al2O3等材料。
TiC、SiC镀层的制备方法主要采用物理气相沉积、磁控溅射和离子束辅助沉积直接制备。
姚振宇等利用PVD方法在316L不锈钢表面制备出TiN+TiC+TiN和TiN+TiC+SiO2涂层。
膜与基体结合好,无分层,致密无孔洞,在500℃以下表现出良好的防氚渗透性,镀层的氚渗透率比镀钯膜(对氚无阻挡作用)的316L分别降低了4~5和4~6个数量级。
原子能研究院郝嘉琨等在316L不锈钢表面用磁控溅射方法镀出A12O3,膜与基体相容性好,且具有抗氧化、抗热冲击、抗辐照、低活性等特点,氚在其中的渗透率低。
在604~773K温度下,氚在此种材料中的渗透率比在基体材料中低4~6个数量级。
姚振宇等采用分步偏压辅助射频溅射法在316L不锈钢表面制备SiC薄膜,作为聚变堆第一壁及包层结构材料的氚渗透阻挡层,5OO℃时带有SiC膜的316L不锈钢的氚渗透率,与表面镀钯膜的316L相比,氚渗透率减低因子(PRF)值达到1O 以上。
北京科技大学王佩璇等在316L不锈钢片表面用离子辅助沉积和溅射沉积加上离子注入方法制备SiC薄膜,改性膜的氚渗透率降低近5个数量级。
Al2O3镀层主要采用直接和间接两种制备方法:(1)直接制备方法包括电镀、物理气相沉积、磁控溅射沉积、等离子喷涂等工艺方法,直接制备Al2O3层;(2)间接制备方法主要是采用电镀、固体包埋、磁控溅射沉积、热浸镀和熔盐镀等方法在不锈钢表面渗镀铝层,然后将其进行氧化生长形成Al2O3层。
在聚变堆阻氢候选材料中,氧化铒由于与液态锂有很好地兼容性、良好的绝缘性和高温热力学稳定性,具有一定的抗中子辐照能力的优越性正受到了越来越多的关注。
在性能和结构上,Er2O3与Al2O3具有相似的化合价、晶格常数和一定的自我修复微小裂纹能力等;同时,Er2O3工艺温度较低,2··因此近年来Er2O3的研发越来越受到重视。
Er2O3涂层制备技术包括PVD、CVD、HAD、PS、PC等。
F.Koch等采用等离子体辅助物理气相沉积技术制备的Er2O3涂层,D.Levchuk等采用滤弧沉积技术在ERUOFER97表面制备的1μm厚的氧化铒涂层,Akihiko Sawada等人采用两种PVD等离子体辅助电弧沉积技术和射频磁控溅射技术都能获得接近化学计量比组成的氧化铒涂层,0.1~1μm 厚的涂层具有较高的电阻率(1012~1014Ωm),远高出聚变反应堆包层要求(102~104Ωm)。
Zhenyu Yao等进行了CVD方法和原位生长法制备氧化铒涂层用于自冷Li/V合金核反应体系研究工作,采用原位生长法是将钒合金浸泡在液Li中,通过控制化学比例来生长涂层。
研究表明,通过原位生长法制备的氧化铒涂层具有长期的高温稳定性。
在功能性材料生产方法中,电镀法极具优势,由该方法可获得高质量且组成比正确的物质,同时还可制成连续的膜。
但铝是一种很活泼的金属,其标准电位为-1.66V,几乎不可能从铝盐的水溶液中把铝沉积出来,而只能在非水溶液中电镀铝。
迄今为止,对用有机溶剂和熔盐系电镀铝都开展了大量的工作。
目前为止,有机溶剂体系和无机熔融盐电镀铝都已有了比较成熟的配方和工艺,但由于施镀过程复杂、成本高,目前开展的工作很少,越来越多的研究工作者对操作简单易行的低温有机熔盐进行研究,并相继开发出EPB、BPC、EM IC、TM PAC等典型的有机盐。
E.Serra等利用HAD技术在马氏体钢上制备的A12O3涂层能显著提高材料的防氚渗透性,其氚渗透减低因子(PRF)在743K条件下是260,573K条件下是1000。
Takayuki Terai在316L 不锈钢表面利用热浸铝氧化的方法制备氧化铝涂层,它与Li17-Pb83合金有很好的相容性,电绝缘性好、耐腐蚀性强,在873K温度下仍具有较低的氚渗透率。
等离子体微弧氧化简称微弧氧化(MAO),又称微等离子体氧化(MPO)、阳极火花沉积(ASD)或火花放电阳极氧化(ANOF),还被称为等离子体增强电化学表面陶瓷化技术(PECC),所谓微弧氧化就是将金属或其合金置于电解质水溶液中,利用电化学方法,在该材料的表面微孔中产生火花放电斑点,在热化学、等离子体化学和电化学的共同作用下,生成陶瓷膜层。
微弧氧化生成的A12O3膜层与基体结合牢固、结构致密、韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。
4中子屏蔽吸收材料(碳化硼B4C涂层)[18-21]碳化硼是一种具有特殊物理化学性质的非金属材料,熔点高、强度大、化学稳定性好,且具有较高的中子吸收能力等,相对于纯元素B和Gd而言,B4C造价低,不产生放射性同位素,而且耐腐蚀,热稳定性好,在核聚变反应堆中,目前主要有以下使用方式:(1)将碳化硼与石墨粉混合熔炼、制作成硼碳砖,用于反应堆外部,防止放射性物质外泄;(2)将碳化硼粉高温压制成制品,用于反应堆中心,做反应堆控制棒,控制反应堆反应速度;(3)采用常压烧结工艺,将碳化硼粉末烧结成块状,用于反应堆的屏蔽材料;(4)采用喷涂工艺,将碳化硼粉末熔解成涂层,用于反应堆第二层防护,做反应堆屏蔽材料,吸收放射性物质等。