钨是具有融合反应堆等离子材料（PFC）的最潜力欧洲杯足球竞彩的材料之一。融合设备中材料对PFC的热机械响应在欧洲杯足球竞彩欧洲杯足球竞彩材料与设计杂志。
学习：Joining and cycling performance of ultra-thick tungsten coatings on patterned steel substrates for fusion armour applications。图片来源：Bjoern Wylezich/Shutterstock.com
Tungsten as A Promising Material
Neutron irradiation responses of tungsten and tungsten alloys by nuclear fission reactors were good. The connection between displacement damage and transmutation components under neutron irradiation is presented based on these investigations. Plasma surface contact is demonstrated using He ion irradiation and tungsten.
（一种）Schematic of the field-assisted sintering technique (FAST). Sketch of（b）the patterned surface of the steel substrate,（C）沿A-A线的横截面突出显示了（b）中的（d）（c）中B圈的区域B的放大视图。毫米的尺寸。图片来源：Cui，W。等，材料和设计杂志欧洲杯足球竞彩
由于其较高的热电导率，较高的熔化和沸点和低蒸气压，最小的物理侵蚀速率以及低tri屈的耐力能，钨是在融合反应堆中面向等离子体的应用的有希望的材料。钨涂层可能有可能用于保护暴露于分流器中最极端温度和其他反应器特性的组件。
使用超厚的毫米规模的钨涂层作为反对分流器和其他地方的血浆命中的消耗装甲，通常被认为是维护基本结构组件的必要条件。
Tungsten Unfavorable Traits
然而，陶氏吸引人的特征遗憾地伴随着不利的特征，例如高制造温度，低可加工性和氧化敏感性，所有这些都会影响制造。由于钨的热膨胀系数大大低于欧洲97或铜等铁质/马氏体钢系数，因此将钨连接到潜在的结构元素上，例如铁素体/马氏体钢（如Eurofer97或铜），是一个相当大的问题。
在制造和服务过程中遇到的温度偏移必定会导致这种组合中钨/钢接触处的大型热膨胀不匹配应力产生。
这些菌株以及与之相关的潜在应变能可导致钨涂层脱落，并伴随着与界面平面相邻的灾难性裂缝的出现，从而导致涂层分层。结果，尽管在铁上只有几百微米厚，但典型的钨涂层的热循环能力不足。
重复测量粒度分布和（插图）SE显微照片，显示了所吸收的钨粉的形态。图片来源：Cui，W。等，材料和设计杂志欧洲杯足球竞彩
Tungsten Coating Methods
Because of the large difference in melting points, tungsten/steel joining is frequently done independently from tungsten manufacture. Alternatively, a tungsten outer coating can be deposited directly onto iron or other material via a deposition method.
The deposition of thin inter-leaved layers of tungsten and steel to produce a graded interface has been researched using techniques for thermal transfer mismatch strain control, such as air or vacuum plasma spraying (APS, VPS) of tungsten in the liquid form or droplets. The goal of the graded interface technique is to spread thermally induced stresses over a larger area of material and lower the potential for failure for delamination of a discrete interface.
现场辅助的烧结过程用于在圆柱高密度石墨模具（快速）的钢样品上创建类似纽扣的钨。通过在模具和粉末材料之间放置电流，从而在快速加热冷粉中，从而引起快速的焦耳加热。为了促进烧结，通常同时同时施加高达50 MPa的单轴压力。
为了避免整个快速的热量损失，每个模具都被碳毡覆盖。为了防止模具/打孔器和烧结材料之间的直接接触，在模具内使用了石墨箔的顶部和底层。欧洲杯足球竞彩在模具的底部，放置了钢盘底物。
（一种）SE micrograph showing a dark grey interlayer at the tungsten/steel interface, and（B-F）EDS spectra showing the distribution of Fe, W, Cr, O and Mn. Image Credit: Cui, W., et al, Materials and Design Journal
将钨纳米植物放入模具中，并按下，以鼓励在任何EDM诱导的表面氧化物层通过玻璃珠爆炸和清洁去除任何EDM诱导的表面氧化物后，在预剪切的金属表面上均匀地分散和浸润。使用4、6和8 g的钨重量创建了各种厚度的涂层。
实验的结果
底物比涂层厚得多，导致没有明显的底物挠度，并且在涂层中，涂层中每单位体积的应变能量明显更大，而不是底物中的应变能。
随着涂层变得更厚并达到底物的厚度，涂层和底物的应变能变得更加相似。在极端情况下，涂层是如此厚，以至于有效地充当底物。
To limit the otherwise disastrous effect of thermal expansion mismatch stresses on coatings delamination, the field aided sintering approach was examined to produce thick, dense tungsten coating immediately onto pre-patterned AISI 416 steel substrates.
The method was effective in producing tungsten coatings with intentionally generated segmentation fissures and equiaxed, randomly distributed grains of 200 nm. In the as-fabricated state and following heat cycling between 300 and 800 in a specialized furnace designed to imitate the temperature conditions essential to fusion plasma-facing applications, the coated segments remained firmly adhered to the substrate.
参考
Cui，W。等。（2021）。在融合装甲应用的图案钢基材上，超厚的钨涂层的连接和循环性能。欧洲杯足球竞彩材料与设计杂志。https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110250
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