孔隙率和晶粒度对纯钨导热性能的影响

常温下钨的热导率为173W/m·K,作为聚变第一壁的候选材料,其导热性能非常重要。纯W的导热性能与其孔隙、晶界和位错等组织缺陷有关,孔隙和晶界在固体传热过程中会吸收或散射导热电子,减少电子数量和缩短电子平均自由程,降低材料的热导率。本研究选取了不同孔隙率和晶粒度的纯W试样,表征与分析试样的微观组织形貌,测量和计算所有试样的热导率,研究了纯W材料在25~450℃内的热导率的变化。研究结果表明,纯W孔隙数量减少和体积减小,孔隙率减小,热导率增大;晶粒度增大,晶界数量减少,热导率增大。温度升高,孔隙和晶界降低纯W材料热导率的效果减弱。因此,获得了钨的孔隙率、晶粒度和导热性能的关系,对于核聚变钨材料的选择与加工具有重要的参考价值。