为聚变堆披上“安全铠甲” 科技：我国研发出抗中子辐照钢-国际金属在线卡萨斯贝


抗中子辐照钢CLAM
科技日报记者 吴长锋
记者从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院的核能安全所在我国抗中子辐照钢CLAM高温服役安全性研究方面取得重要进展永生txt免费下载，宋佳妍完成了CLAM钢在服役上限温度550℃的断裂韧性行为研究，验证了其在国际热核聚变实验堆（ITER）实验包层模块（TBM）中服役的高温断裂可靠性，相关成果日前发表在国际核材料顶级期刊《核材料杂志》（Journal of Nuclear Materials）上。
据介绍，聚变堆包层在服役中将持续受到来自堆芯等离子体聚变产生的高热载荷，而材料在高温下的断裂韧性是包层强度设计的重要依据。CLAM钢是中科院核能安全所牵头研发的具有自主知识产权的中国抗中子辐照钢，可应用于聚变堆、聚变裂变混合堆和裂变铅基堆等先进核能系统。

聚变堆外壳
为评估材料断裂性能是否满足ITER包层服役安全需求，研究人员开展了CLAM钢在550℃的抗裂纹失稳扩展能力研究超级坏人系统，科研人员通过对CLAM钢的准静态断裂实验，在450°C-550°C的温度范围的结果表明，CLAM钢的断裂行为受试验温度的影响很大。随着温度从450℃升高到500℃，断裂韧性略有增加。但同时迪拜人工岛，由于该温度区域附近的塑性变形急宅送，温度到550℃就会丧失断裂韧性。
上述研究结果表明，CLAM钢具有良好的高温韧性，能够有效保证ITER-TBM服役寿期内的高温服役安全性波尔表，为未来聚变堆等先进核能系统的发展提供了材料支持。
CLAM简介
CLAM钢全称是中国低活化马氏体钢（China Low Activation Martensitic steel），是低活化铁素体/ 马氏体钢钢 (RAFM)的一种李小牧 。由中国科学院FDS团队在国家自然科学基金、中科院知识创新工程、973 计划等项目的支持下与国内外多家研究所和大学共同设计和研发的具有中国自主知识产权的、成分及性能优化的RAFM钢
CLAM发展历史
低活化铁素体/马氏体钢钢(RAFM)具有较低的辐照肿胀和热膨胀系数、较高的热导率等优良的热物理、机械性能，以及相对较为成熟的技术基础，因此被普遍认为是未来聚变示范堆和聚变动力堆的首选结构材料。目前世界各国均在发展和研究各自的RAFM钢，如日本的F82H和JLF21，欧洲的EUROFER 97以及美国的9Cr-2WVTa等。

为了赶上国际聚变堆研究形势发展的步伐，适应即将建造的国际热核聚变实验堆(ITER)实验包层模块(TBM)和未来动力示范堆发展的需要赵珈萱，从2001年开始，中科院等离子体物理研究所FDS(FusionDesignStudy)团队在国家自然科学基金、中科院知识创新工程、973计划等项目的支持下与国内外多家研究所和大学，如北京科技大学、中国原子能科学研究院、中科院金属研究所、日本国立聚变科学研究所、西安交通大学等单位合作下，开展了对中国低活化马氏体钢—CLAM钢的设计与研究，以发展具有中国自主知识产权的、成分及性能优化的RAFM钢王婧娈。近几年来CLAM钢研究取得了较大的进展，现在已经发展到吨级的冶炼水平，性能与国外已经发展多年的RAFM钢(如EUROFER 97、JLF21等)的性能相当。
从 2003 年以来为顺应ITER国际合作计划以及相关包层的发展需求不自由毋宁死，进行了ITER实验包层模块的设计研究。在该一系列包层设计中 CLAM钢是首选结构材料。
CLAM钢成分
由于低活化的要求，CLAM钢和其他低活化钢一样猴枣牛黄散，采用 W、Ta 和 V 等合金元素来取代常规铁素体/ 马氏体中的 Mo、N b 和 Ni 等。
元素FeWCrTaVMn成分bal1.59.00.150.20.4

来源：科技日报，百度百科
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