核聚變堆用氚增殖劑材料及其制備技術的研究進展與發(fā)展趨勢
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【部分圖文】:
圖4 掛漿法制備多孔Li4Si O4的工藝流程示意圖
西北有色金屬研究院金屬多孔材料國家重點實驗室的研究人員[61]采用粉末燒結方法,在700~1100℃的燒結溫度下成功制備了Li4SiO4陶瓷多孔材料,孔隙率小于50%;通過對壓制模具的設計,改變材料形狀以便滿足不同服役環(huán)境的需求,制備不同塊體的多孔Li4SiO4材料。同時金....
圖1 聚變堆內氚增殖過程示意圖
從式(1)中可以看出,聚變反應原料需要氘和氚,其中氘可以從海水中提取,其儲量豐富,每1L海水中可提取33mg氘。但氚在自然界中儲量極少且價格高昂,如何有效獲取氚進行核聚變反應是目前研究的主要問題。解決此問題的關鍵在于氚的自持,故聚變堆需要有氚增殖劑,一般選用含Li材料,通過D....
圖2 傳統(tǒng)球床結構與多孔整體床結構對比示意圖
多孔氚增殖劑的優(yōu)勢在于有利于氚的釋放,氚的釋放通道靈活可調控,且熱穩(wěn)定性好。多孔大小可通過不同的工藝手段調節(jié),從而實現不同的裝載率,是一種一體成型的新材料,有廣闊的研究前景。加州大學洛杉磯分校Sharafat等[60]首次提出了制備多孔塊體氚增殖劑材料,并進行了相關研究。實驗中,....
圖3(a)網狀碳骨架;(b)塊體密度78%樣品;(c)塊體密度88%樣品;(d)X射線層析孔隙分布[60]
進一步改進制備工藝,通過化學氣相滲透調節(jié)網狀碳骨架尺寸后再進行陶瓷的澆注,氚釋放的通道尺寸可基于此調節(jié),從而獲得不同密度的Li2ZrO3材料,其結構靈活,可根據需求調控。文獻[60]根據氚增殖劑材料的一般要求控制Li2ZrO3的密度,制備出的最短氚擴散距離為0.4mm。在服....
本文編號:4040093
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