304L不锈钢管在聚变堆内防氚浸透性能剖析

发布者：304L不锈钢管厂（）

  氚在金属间以间隙原子方式扩散，有很高的浸透才能，而在陶瓷资料中相似分子扩散，具有较低的浸透才能。在一些陶瓷资料中构成的氚阻挠层浸透才能比在金属中的低几个数量级。但陶瓷的脆性及非致密性限制了它的应用。为了减少乃至阻止氚的浸透而又不牺牲构造资料的整体性质，最实践的办法是在资料外表加上一薄层氚扩散系数低、外表复合常数低的物质，即所谓浸透阻挠层（TPB）。经过多年的研讨，目前世界上展开聚变堆研讨的国度均以为比拟可行的计划是在堆用金属构造资料外表构成防氮浸透阻档层，因而.作浸透率低304L不锈钢管外表树立陶瓷防氚浸透层成为国际公认的储氚容器处理计划，既可保证资料构造性能，同时又抑止了氮的浸透。

  关于聚变堆资料而言，由于堆用资料在聚变反响中会遭到高温、高压、强中子辐照.热应力和腐蚀等因索的作用。因而，构造资料要有较强的杭高温氧化性和抗辐射性、低的氚浸透率和高度的牢靠性等，同时又要选择运用或开发那些低活性资料，保证运用过程中反响堆具有低的放射性和衰交余热。以减少有害的生物效应和废物处置及其对环境的形响。聚变资料的工程可行性时限决议着聚变能源商业化时限。目前现有的材科很难满足将来聚变峨高温、高压和强种子辐照的苛刻条件。所以聚变堆资料研讨面临的任务是开发高性能的新型资料，探究大大进步现有资料性能的途径以及聚变资料设计到构造资料(包括防氚浸透涂层)、面对等离子体资料，中子倍增资料、氮增殖材科、绝缘资料等。在运用寿命期限内构造资料应坚持化学稳定性和尺寸稳定性，即与氚增殖剂、冷却剂、中子倍增剂和而对等离子体资料兼容。并抗中子辐射。IEA聚变资料执行委员会最新肯定的候选构造资料:铁索体马氏体钢.近期日标可行性更大；钒合金，中期目的性较好。碳化硅/碳化硅复合资料，久远目的更为适合。

  经过对大量金属及各种牌号304L不锈钢管比拟发现，316L型奥氏体304L不锈钢管具有塑性好、强度高、耐腐、抗辐照性等。其丰厚的核应用数据库，良好的制造和焊接性能，抗氧化性能好以及可优化的抗辐照肿胀性能而使其成为核聚变堆首批候选资料。

  因而，我们展开了304L不锈钢管材的成形研讨工作，提成经过双层辉光离子渗金属技术在不锈钢外表制备了防氚浸透涂层以及应用涂覆的办法在316L不锈钢外表和钛及其合金外表制备玻璃质壁垒层，以改善阻氚浸透的效果。