發(fā)布時(shí)間：2024-05-12 15:27

　　未來(lái)聚變裝置中,液態(tài)鋰在面對(duì)等離子體材料(PFMs)表面上持續(xù)流動(dòng)可以有效的降低氫滯留、降低雜質(zhì)水平,從而顯著的改善等離子體,有助于提高聚變反應(yīng)的穩(wěn)定性。作為液態(tài)第一壁,液態(tài)鋰需在PFMs基底上形成可循環(huán)的均勻穩(wěn)定的膜流。鎢是PFMs的候選材料,可以作為液態(tài)鋰的基底材料。然而液態(tài)鋰在鎢材料的表面上潤(rùn)濕性能差,使得液態(tài)鋰難以在鎢表面上均勻鋪展。提高液態(tài)鋰在鎢材料表面的潤(rùn)濕性能有助于液態(tài)鋰的鋪展和流動(dòng)。液態(tài)鋰與鎢材料的相互作用等問(wèn)題也需考慮,例如液態(tài)金屬腐蝕,致脆等。另外聚變堆在安全運(yùn)行過(guò)程中,液態(tài)鋰在固體第一壁表面流動(dòng),不直接接觸熱沉材料,但在事故情況下,液態(tài)鋰可能與銅為主的熱沉材料直接接觸。所以還需研究液體鋰和銅材料相互作用的問(wèn)題。液態(tài)鋰與固體材料之間的腐蝕和潤(rùn)濕等問(wèn)題都與固液界面相關(guān)。因此本文主要利用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了銅-鋰和鎢-鋰固液界面的微觀結(jié)構(gòu)和擴(kuò)散特性。并研究了鋰在鎢表面上的潤(rùn)濕特性,提出了增強(qiáng)鋰在鎢表面潤(rùn)濕性的方法。本文基于MAEAM理論框架,構(gòu)建了鋰、銅和鎢的元素勢(shì)函數(shù),然后在元素勢(shì)函數(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了鋰-銅和鋰-鎢合金勢(shì)函數(shù)�；�于MAEAM模型構(gòu)建的元素勢(shì)既可很好的描述...

【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1（a）1965年到2035年全球不同地區(qū)能源消費(fèi)情況，（b）1965年到2035年不同類(lèi)型能源消費(fèi)情況

第1章緒論1.1聚變能能源是人類(lèi)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)能源的需求也在日益增加。英國(guó)石油公司（BP）最新發(fā)布的《2035年全球能源展望》的報(bào)告中指出，預(yù)計(jì)未來(lái)幾十年全球能源需求將繼續(xù)呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)（見(jiàn)圖1.1）[1]。我國(guó)正處于工業(yè)....

圖1.2（a）托卡馬克裝置示意圖，（b）偏濾器，（c）熱沉材料[12]

圖1.2（a）托卡馬克裝置示意圖，（b）偏濾器，（c）熱沉材料[12]自1992年后，高熔點(diǎn)金屬作為PFMs的研究引起聚變領(lǐng)域內(nèi)研究人員的關(guān)注20]。金屬鎢具有抗輻照、熔點(diǎn)高、濺射率低和抗腫脹等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)聚變堆PFM的最佳候選材料之一。ITER項(xiàng)目中，PFMs從....

圖1.3液態(tài)鋰在PFMs表面上潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)[40]

圖1.3液態(tài)鋰在PFMs表面上潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)[40]第一壁與基底材料的相互作用也面臨諸多問(wèn)材料的表面上潤(rùn)濕性能差[39,40]（如圖1.3），面上均勻鋪展[41]（如圖1.4）。而未來(lái)聚變裝，液態(tài)鋰需在固體第一壁材料上形成可循環(huán)鎢材料表面的潤(rùn)濕性能有助于液態(tài)鋰的鋪展和用等....

圖1.4液態(tài)鋰在PFMs表面上流動(dòng)實(shí)驗(yàn)[41]

圖1.3液態(tài)鋰在PFMs表面上潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)[40]，液態(tài)鋰第一壁與基底材料的相互作用也面臨諸多問(wèn)題，例如不銹鋼等材料的表面上潤(rùn)濕性能差[39,40]（如圖1.3），使得液態(tài)壁材料表面上均勻鋪展[41]（如圖1.4）。而未來(lái)聚變裝置對(duì)液態(tài)高的要求，液態(tài)鋰需在固體第一壁材料....

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