正電子湮沒對聚變堆用中國低活化馬氏體鋼的研究.pdf

1、低活化鐵素體/馬氏體鋼被認為最有希望可用于聚變堆的第一壁/包層的結(jié)構(gòu)材料。本論文的目的主要是探討中國低活化馬氏體CLAM鋼的輻照損傷機理，研究的重點集中在CLAM鋼輻照前的微觀分析；Monte Carlo方法對輻照損傷的模擬分析；以及用慢正電子技術研究質(zhì)子輻照CLAM鋼時所產(chǎn)生的缺陷及其退火回復行為，具體內(nèi)容如下： 1.CLAM鋼輻照前的微觀分析 通過對CLAM鋼的金相和電鏡觀察，可知CLAM鋼熱處理工藝后得到的是板條馬

2、氏體結(jié)構(gòu)，馬氏體板條內(nèi)聚集了大量的位錯。根據(jù)經(jīng)驗公式以及實驗數(shù)據(jù)估算出CLAM鋼位錯密度的數(shù)量級為109cm-2。用多普勒展寬方法研究了CLAM微結(jié)構(gòu)隨退火溫度的變化，該鋼中含單空位、雙空位、位錯和小空位團等缺陷，分別經(jīng)不同濕度而退火。 2.輻照損傷模擬 簡要討論了離子轟擊模擬中子輻照對材料輻照損傷影響，利用SRIM程序，討論了離子種類、能量、輻照劑量等實驗參量的選擇對候選結(jié)構(gòu)材料的濺射率、濺射原子分布、離子能量損失、入

3、射離子在材料中的分布以及產(chǎn)生的輻照損傷情況進行了分析比較，得到了有意義的結(jié)果，為接下來的實驗提供了初步的理論依據(jù)。 3.質(zhì)子輻照CLAM鋼 利用慢正電子技術研究了質(zhì)子輻照CLAM鋼時所產(chǎn)生的缺陷及其退火回復行為，發(fā)現(xiàn)輻照在材料中產(chǎn)生空位團數(shù)密度隨質(zhì)子注量增加而增多，而其尺度增大并不明顯。輻照僅產(chǎn)生原子尺度的空位和空位團，400℃退火可以使缺陷很好地消除。此外分析了硅對CLAM鋼輻照性能的影響，實驗上沒有觀察到硅的添加抑制