Development of Silicon Carbide Fiber Reinforced Tungsten Composites with Enhanced Fracture Toughness

增强断裂韧性碳化硅纤维增强钨复合材料的研制

• 批准号: 24656557
• 负责人: HINOKI Tatsuya
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656557/
• 关键词: ダイバータ; タングステン; 複合材料; 炭化珪素; 高温強度; 中性子照射; プラズマ・壁相互作用

Tungsten is a primary candidate material for divertor and first wall of nuclear fusion reactor. A tungsten material is expected to be used at high temperature due to its extremely high melting point. However mechanical properties of tungsten degrade at high temperature due to recrystallization of pure tungsten above 1000C. Neutron irradiation also affects mechanical properties significantly. The objective of this work is to develop a tungsten material with ductile behavior under high temperature neutron irradiation environment. Silicon carbide has very close coefficient of thermal expansion with tungsten. Silicon carbide fibers can be used at above 1000C under neutron irradiation. Silicon carbide was selected as reinforcement of tungsten to have ductility under the sever environment. Novel tungsten composites reinforcement with silicon carbide fibers were developed.

钨是核聚变反应堆偏滤器和第一壁的主要候选材料。钨材料由于其极高的熔点而被期望在高温下使用。然而，由于纯钨在1000 ℃以上的再结晶，钨的机械性能在高温下会下降。中子辐照也显著影响机械性能。本工作的目的是开发一种在高温中子辐照环境下具有韧性的钨材料。碳化硅具有与钨非常接近的热膨胀系数。碳化硅纤维在中子辐照下可在1000 ℃以上使用。选择碳化硅作为钨的增强体，使其在恶劣环境下具有韧性。开发了一种新型碳化硅纤维增强钨基复合材料。

项目成果

セラミックス繊維強化タングステン複合材料の開発

陶瓷纤维增强钨复合材料的研制

• 发表时间: 2012
• 作者: 檜木達也;豊島和沖;下田一哉
• 通讯作者: 下田一哉

繊維強化複合材料の開発

纤维增强复合材料的开发

• 发表时间: 2012
• 作者: 井戸毅;長壁正樹;他;藪内聖皓;藪内聖皓;檜木達也;檜木達也
• 通讯作者: 檜木達也

繊維強化タングステン複合材料

纤维增强钨复合材料

• 发表时间: 2012
• 作者: 井戸毅;長壁正樹;他;藪内聖皓;藪内聖皓;檜木達也
• 通讯作者: 檜木達也

セラミックス繊維強化タングステン複合材料

陶瓷纤维增强钨复合材料

• 发表时间: 2012