核聚变应用的钨合金的氧化保护
为减少钨合金在核聚变应用的损失,延长其在高温氧化环境下的使用寿命。自钝化钨合金及其表面保护技术的发展已引起广泛关注。Gavila等研究人员研究了钨装甲PFC在HHF下的性能,以评估选择用全钨分流启动ITER运行在热流为10和20 MW.m-2的情况下,对钨装甲进行了100-5000次的循环热疲劳试验,在FE200试验中,在热流为10 MW.m-2循环5000次的情况下,表面形态的变化并不明显。

然而,当热疲劳试验为20 MW.m-2,循环次数超过100次时,钨合金盔甲的表面损伤非常严重,表面粗糙度很高,观察到严重的表面熔化和宏观裂纹。热疲劳试验后,厚度为7.5毫米的装甲的表面损伤更为严重。在ITER转换器测试设备(IDTF)中,钨装甲在测试过程中没有融化。在数十次高热流循环冲击(20 MW.m-2)下,钨装甲表面观察到自铸层,这是由于加热水箱连接处的一些不可控缺陷造成的。其中,试验设施和装甲厚度是造成这一结果的主要原因。
此外,Li等研究人员研究了HHF疲劳试验下钨块表面深裂纹的形成机制。该团队使用用于高温下高脉冲实验的ITER-W整体模型,它由7个符合ITER要求的钨块组成,并通过CuCrZr合金冷却管串联。该有限元模型的几何形状采用了ITER分流器的目标设计,整个三维模型由大约19000个二级砖元素组成。研究表明,在20 MW.m-2的循环载荷下,钨装甲的表面会发生再结晶。这将降低钨在加热过程中的屈服应力,增加其脆性并导致低循环疲劳破坏。最在加热和冷却过程中,裂纹会在应力集中区生长。
在核聚变的高热流循环疲劳的影响下,钨的表面温度迅速上升,导致熔化和再结晶。沿轴向观察到高的表面粗糙度和宏观裂纹。此外,在钨块的应力集中区域也观察到垂直裂纹,这是由于在加热过程中屈服应力的降低和脆性的增加。这导致了W表面的快速氧化,形成挥发性和高放射性的WO3。而当冷却剂损失事故(loss of coolant accident, LOCA)发生时,空气将进入真空室。各种研究表明,合金化可以大大改善钨盔甲的抗氧化性,这将为ITER提供一个安全优势。因此,许多研究人员看好开发自钝化的钨合金。

参考资料: Fu T, Cui K, Zhang Y, et al. Oxidation protection of tungsten alloys for nuclear fusion applications: A comprehensive review[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2021, 884: 161057.
Y染色体正在流失!1100万年后或完全消失,人类该如何繁殖
人类的Y染色体正在消失,这不是一个新闻。有科学家认为,大约1100万年后,人类将彻底失去Y染色体。性染色体缺失,会给人类带来哪些影响呢?男性会灭绝吗?这些问题的答案至今悬而未决,但科学家们已经开始担忧。如果不能未雨绸缪,后果不堪设想。我们知道,人类的性别是由性染色体决定的,其中一个是X染色体,另一个是Y染色体。XX染色体是女性,XY染色体是男性。我要新鲜事2023-10-05 22:00:040004四川盆地会不会是陨石坑
我要新鲜事2024-01-03 19:56:560004人类大脑的内存,究竟有多大?为什么我们总觉得记忆很模糊?
在经历了国内第一波“放开”浪潮之后,不少阳过的人都表示自己的“脑子”好像被病毒入侵了,不仅变笨了,记忆力也变弱了。这或许并不是主观错觉,因为2022年英国研究小组在《Nature》上发表了相关的研究报告,发现即使是轻症感染者脑容量都减少了,大脑处理信息的速度也变慢了。正因如此,许多人感慨大脑的容量本来就小,再经过这样折腾,肯定就更没法看了,估计未来患有健忘症的人会越来越多。我要新鲜事2023-06-16 19:27:180000科研人员实现400°C以下太阳能天然气制氢与脱碳
随着双碳战略的深化,氢能产业迅猛发展。制氢技术是氢能产业的源头,对氢能产业链的整体布局与发展颇为重要。传统制氢技术包括工业天然气重整制氢与煤气化制氢,是目前氢能的主要来源,而在双碳战略与能源低碳转型的背景下,面临的共性挑战包括反应温度高、能耗高、CO2排放高。如何突破“三高”问题,对于氢能与能源结构转型的相容发展具有重要意义。我要新鲜事2023-05-14 04:40:260000爱斯基摩人为啥还在吃生肉?是不是还没有进化完毕?(人类进化)
吃生肉是因为生活环境所迫在地球上有很多特殊的种族,比如说事事是代代生活在水域当中的巴瑶族,还有就是喜欢生活在寒冷地带的爱斯基摩人,这个种族的名字翻译成我们汉语的意思就是喜欢吃生肉的人,而这些爱斯基摩人就是总是喜欢把自己叫做因纽特人。我要新鲜事2023-05-14 23:10:120001