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论文类型：会议论文

发表时间：2017-07-01

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关键字：强流脉冲离子束;Zr基金属玻璃;金属钨;辐照损伤

摘要：核聚变装置中的材料要经受等离子体辐照、中子辐照和热辐照的作用,尤其是热辐照的影响对材料的性能是一个严苛的考验,研究材料耐瞬态高负荷的影响至关重要。金属钨被认为是最有前途的面向等离子体材料,在载能离子的轰击下,会出现表面开裂、起泡、表面形成绒毛、氚滞留以及反射率下降等问题。而金属玻璃具有各向同性,短程无序的结构,且没有位错、晶界等易引起材料性能恶化的缺陷,被认为有可能抵御聚变环境中辐照引起的损伤。本文利用强流脉冲离子束模拟核聚变装置中的瞬态高热负荷环境,对Zr基金属玻璃和金属钨进行辐照处理,比较辐照前后其结构、表面形貌及性能的变化。强流脉冲离子束成分为Cn+(70%)和H+(30%)、加速电压为250kV,选择不同的能量密度(0.25J·cm~(-2)、0.7J·cm~(-2)、1.4J·cm~(-2)、2.0J·cm~(-2))和不同的辐照次数(3次、10次、100次、300次)进行辐照。结果表明,Zr基金属玻璃均具有较好的非晶稳定性,在不同参数下的强流脉冲离子束辐照后均保持非晶为主要结构。只有当辐照次数较多(300次)时,Zr金属玻璃表面才出现少量的面心立方相Zr2Ni纳米晶结构。金属钨也具有稳定相结构,