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题名核聚变装置偏滤器靶板材料选择与研究进展
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作者
吴玉程
盛学洋
马冰
王珊
张一帆
刘家琴
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机构
合肥工业大学材料科学与工程学院
合肥工业大学有色金属材料与加工技术国家地方联合工程研究中心
合肥工业大学先进能源材料与环境国际科技合作基地
合肥工业大学工业与装备研究院安徽省先进复合材料设计与应用工程研究中心
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出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期807-823,共17页
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基金
国家重大研发计划磁约束核聚变重大专项(2022YFE03140000,2022YFE03140004,2019YFE03120002)
国家自然科学基金国际(地区)交流与合作重点项目(52020105014)
+1 种基金
国家自然科学基金面上资助项目(51474083,51672065)
国家“清洁能源新材料与技术”学科创新引智基地项目(B18018)。
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文摘
可控热核聚变能是人类最理想的清洁能源之一,是解决人类能源和环境问题的根本途径。目前,可控热核聚变能的发展面临诸多挑战,偏滤器靶板作为磁约束核聚变装置中的重要部件,其设计和制造是维持等离子体放电、实现核聚变反应堆稳定运行亟需解决的关键问题之一。作为等离子体轰击最严重区域,偏滤器靶板经受着高能粒子流辐照和高热负荷冲击(10 MW·m^(-2)稳态负荷和20 MW·m^(-2)瞬态负荷),同时承担着磁约束聚变装置最主要的排热功能。因此,研发具有优异性能的靶板材料是推动核聚变能发展的关键一步。目前,金属铍、碳基材料以及钨基材料是主要的3种偏滤器靶板候选材料。基于国内外现有研究成果,论述了偏滤器靶板材料的选择与研究进展,对比分析了3种候选材料的优势以及存在的问题,以期为偏滤器靶板材料的选择、研发提供借鉴。
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关键词
核聚变能
金属铍
碳基材料
钨基材料
偏滤器靶板材料
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Keywords
nuclear fusion energy
metal beryllium
carbon-based material
tungsten-based material
divertor target plate material
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分类号
TG146
[金属学及工艺—金属材料]
TL631.24
[核科学技术—核技术及应用]
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