聚变堆用Cu-Y2O3材料高效制备技术的研究开题报告

 2022-01-09 06:01

全文总字数:3998字

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着人类对能源需求的与日俱增,特别是化石能源日渐枯竭,且环境问题日发受到各国政府的重视,清洁、稳定、高效的核聚变能愈发受到人们的关注,然而,核聚变能的可控释放非常困难。核聚变能安全使用非常依赖于反应堆的结构材料与功能材料,所以需要开发性能优异并且可批量生产的铜基热沉积材料制备工艺。

ods-cu(氧化物弥散强化铜合金)是新型热沉积材料,具有能够受高中子通量辐照的优势。对于ods-cu,铜基体中弥散分布的氧化物颗粒能够形成柯氏气体团,起到超稳定铜基体的作用。因此相比于cucrzr等传统铜合金,ods具有较好的高温力学和抗辐照性能。

自1946年irman利用表面氧化和机械球磨方法制备出弥散强化烧结铝制品(sap)之后,ods材料得到广泛研究和蓬勃发展,ods-cu也被研发出来,并于20世纪70年代进入商品化阶段。目前,美国、日本、法国等都已实现弥散强化铜合金的规模化生产。国内于20世纪60年代开始,先后有中南大学、天津大学、北京有色金属研究总院、昆明冶金研究所等高校和科研院所开展了氧化物弥散强化铜合金的研究工作,洛阳铜加工厂、沈阳有色金属加工厂等企业都在弥散强化铜合金的研发中做过大量的工作,但都因为种种原因一直未实现工业化生产。

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2. 研究的基本内容与方案

随着人类对能源需求的与日俱增,特别是化石能源日渐枯竭,且环境问题日发受到各国政府的重视,清洁、稳定、高效的核聚变能愈发受到人们的关注,然而,核聚变能的可控释放非常困难。核聚变能安全使用非常依赖于反应堆的结构材料与功能材料,所以需要开发性能优异并且可批量生产的铜基热沉积材料制备工艺。

ods-cu(氧化物弥散强化铜合金)是新型热沉积材料,具有能够受高中子通量辐照的优势。对于ods-cu,铜基体中弥散分布的氧化物颗粒能够形成柯氏气体团,起到超稳定铜基体的作用。因此相比于cucrzr等传统铜合金,ods具有较好的高温力学和抗辐照性能。

自1946年irman利用表面氧化和机械球磨方法制备出弥散强化烧结铝制品(sap)之后,ods材料得到广泛研究和蓬勃发展,ods-cu也被研发出来,并于20世纪70年代进入商品化阶段。目前,美国、日本、法国等都已实现弥散强化铜合金的规模化生产。国内于20世纪60年代开始,先后有中南大学、天津大学、北京有色金属研究总院、昆明冶金研究所等高校和科研院所开展了氧化物弥散强化铜合金的研究工作,洛阳铜加工厂、沈阳有色金属加工厂等企业都在弥散强化铜合金的研发中做过大量的工作,但都因为种种原因一直未实现工业化生产。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容和研究背景,熟悉研究所需的实验设备和原材料,了解实验工艺流程和关键技术。确定方案,完成开题报告。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 郝嘉琨.聚变堆材料[m]. 北京:化学工业出版社, 2007.[2] 张文钺. 焊接冶金学(基本原理)[m]. 北京:机械工业出版社, 2014.[3] 魏青松. 增材制造技术原理及应用[m]. 北京:科学出版社, 2017.[4] 耿海滨, 熊江涛, 黄丹, 等. 丝材电弧增材制造技术研究现状与趋势[j]. 焊接, 2015 (11): 17-21.[5] 徐玉平, 吕一鸣, 周海山, 等. 核聚变堆包层结构材料研究进展及展望[j]. 材料导报, 2018,32(17): 2897-2906.[6] 赵郅磊, 李周, 肖柱. cu-3.6% al2o3 铜合金细丝加工过程中组织结构演变规律[j]. 中国有色金属学报,2017 (3): 486-495.

[7] 卓海鸥.液相原位反应制备纳米氧化钇弥散强化铜基复合材料及性能研究[j].2015

[8] 雷源源,张晓燕,田琴.氧化钇颗粒增强铜基复合材料的组织与性能研究[j].现代机械,2014(5):89—91

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