在DEMO First Wall中探索扩散粘合到EUROFERE97的FAST技术
María Sánchez1,2, Javier de Prado1, Ignacio Izaguirre1
1Materials Science and Engineering Area, Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología, Universidad Rey Juan Carlos, C/Tulipán s/n, 28933 Móstoles, Spain.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 19, 2024
概括
电场辅助烧结 (FAST) 成功地将和EUROFER97钢用于核聚变发电厂. 5分钟的最佳粘合时间产生了最高的剪切强度,尽管更长的时间导致毛孔性和减少关节完整性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 核工程 核工程是指核工程.
- 连接技术 连接技术
背景情况:
- 欧洲核聚变反应堆 (DEMO) 需要先进的连接技术来实现其第一堵墙和分流器.
- 和EUROFER97钢是关键材料,需要强大的连接方法.
- 电场辅助烧结 (FAST) 提供快速加热和冷却,以实现高效的材料连接.
研究的目的:
- 研究FAST在 (W) 和EUROFER97钢的结合中的应用.
- 优化FAST参数,特别是粘合时间,以改善关节特性.
- 评估FAST参数对W/EUROFER97接头的微观结构和机械性能的影响.
主要方法:
- 使用FAST将W和EUROFER97钢与50μm Cu间层结合起来.
- 连接实验在980°C和41.97MPa进行了2,5分钟和9分钟.
- 进行了硬度和剪切强度测试以表征关节.
主要成果:
- 硬度值在不同的条件下是一致的: ~450 HV0.1 (W), ~100 HV0.1 (Cu), ~390 HV0.1 (EUROFER97).
- 随着结合时间的增加,关节连续性得到了改善.
- 5分钟的粘合时间实现了最高的剪切强度;9分钟显示由于在EUROFER97/Cu接口的Kirkendall孔隙,强度降低.
结论:
- FAST是一种可行的技术,用于融合应用的和EUROFER97钢的连接.
- 结合时间是影响关节强度和完整性的关键参数.
- 优化粘合时间至关重要,以减轻多孔性形成,并确保强大的界面粘附.
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