| 高温及等离子体环境下液态锡与钨筛网的相容性研究 |
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| 引用本文： | 高英玮,王博,郭恒鑫,陈波,陈建军,王宏彬,韦建军,叶宗标,芶富均.高温及等离子体环境下液态锡与钨筛网的相容性研究[J].四川大学学报(自然科学版),2022,59(5):054002. |
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| 作者姓名： | 高英玮 王博 郭恒鑫 陈波 陈建军 王宏彬 韦建军 叶宗标 芶富均 |
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| 作者单位： | 四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子与分子物理研究所,四川大学原子核科学技术研究所,四川大学原子核科学技术研究所 |
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| 基金项目： | 四川省科技计划应用基础研究(2021YJ0510); 国家自然科学基金青年科学基金(11905151) |
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| 摘 要： | 本文利用真空管式炉和四川大学直线等离子体与材料表面相互作用平台（SCU-PSI）, 探究了静态高温以及高密度氢等离子体环境下液态锡（Sn）对钨基多孔筛网结构（CPS）的润湿及腐蚀行为. 实验结果发现，在静态高温环境下液态Sn润湿钨筛网（4层150目）的阈值温度为950 ℃，且随着实验温度升高，润湿效果越好. 当实验温度达到1050 ℃时，在钨筛网表面观察到大量SnO2棒状结构. 这种棒状结构可能是由于管式炉中存在少量的氧气，在高温作用下Sn和氧气发生反应生成SnO2纳米晶. 当液态Sn-CPS结构进一步被离子通量为7.71×1022 m-2*s-1和热负荷为54.55 kW*m-2 的氢等离子体辐照时，钨筛网出现大面积断裂，形成丝状结构；而在没有液态Sn润湿的情况下，钨筛网表面没有出现类似损伤. 这可能是在高密度氢等离子体辐照作用下，氢等离子体与SnO2的协同作用加剧了钨筛网的损伤，造成了钨丝硬化断裂. 本文的实验结果为未来液态Sn-CPS在聚变装置中的实际应用提供了一定的参考.
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| 关 键 词： | 液态锡 氢等离子体 润湿 腐蚀 CPS |
| 收稿时间： | 2022/3/7 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/4/6 0:00:00 |
Study on compatibility of liquid Sn and tungsten mesh under high temperature and plasma environment |
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| GAO Ying-Wei,WANG Bo,GUO Heng-Xin,CHEN Bo,CHEN Jian-Jun,WANG Hong-Bin,WEI Jian-Jun,YE Zong-Biao and GOU Fu-Jun.Study on compatibility of liquid Sn and tungsten mesh under high temperature and plasma environment[J].Journal of Sichuan University (Natural Science Edition),2022,59(5):054002. |
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| Authors: | GAO Ying-Wei WANG Bo GUO Heng-Xin CHEN Bo CHEN Jian-Jun WANG Hong-Bin WEI Jian-Jun YE Zong-Biao and GOU Fu-Jun |
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| Institution: | Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Atomic and Molecular Physics, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University,Institute of Nuclear Science and Technology, Sichuan University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Liquid Sn Hydrogen plasma Wettability Corrosion CPS |
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