CFC材料(PFCs)是一類非常重要的聚變材料,即面向等離子體的第一壁(First等離子噴涂all,F(xiàn)等離子噴涂)、偏濾器和核聚變試驗(yàn)裝置(1imiter)裝甲材料中的限制器
PFM的主要功能是有效地控制傳遞到等離子體、的熱量以將熱量傳遞到第一壁的表面,并且在異常關(guān)閉期間保護(hù)其他部件免受等離子體轟擊,因此需要承受嚴(yán)重的熱量。負(fù)載和等離子體沖擊能力。在所有金屬材料中,等離子噴涂具有*高的熔點(diǎn)(3420℃),等離子噴涂非常穩(wěn)定,難以腐蝕,并且具有高的抗裂保持性能。同時,等離子噴涂還具有良好的導(dǎo)熱性和高溫強(qiáng)度。因此它非常適合作為等離子體取向的材料。然而,等離子噴涂具有高比重,難以加工,并且在脆性塑性轉(zhuǎn)變溫度下具有差的韌性。通過將塊與其他金屬連接來制造PFM非常困難。
金屬銅具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和塑性加工性能,常用作高溫環(huán)境下的散熱材料。等離子噴涂和銅的組合不僅可以承受偏濾器的高溫環(huán)境,而且可以快速地從偏濾器的表面?zhèn)鬟f熱量。它是聚變反應(yīng)堆中理想的第一壁材料。
大氣等離子噴涂(APS,空氣等離子噴涂)、物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)。通過化學(xué)氣相沉積(CVD)制備的等離子噴涂涂層具有良好的抗熱震性和抗熱疲勞性,但該技術(shù)工藝復(fù)雜,沉積效率低,難以生產(chǎn)厚涂層,成本高,并且在操作中。環(huán)境污染很大。與CVD-等離子噴涂類似,物理氣相沉積也具有低沉積效率和高制備成本。上述兩種方法都不容易產(chǎn)生厚涂層。APS制備的等離子噴涂涂料具有非常高的氧含量和孔隙率
低壓等離子噴涂(LPPS)是一種在低壓保護(hù)氣氛下噴涂的方法,特別適用于噴涂高度可氧化的高熔點(diǎn)涂料。目前,國內(nèi)外對低壓大氣等離子噴涂涂料的制備進(jìn)行了廣泛的研究。然而,在大面積基材上長期制備厚涂層的研究工作并不多。兩種等離子噴涂粉末粒度用作粉末粒度的原料。通過LPPS技術(shù)在銅基板上制備等離子噴涂涂層。對涂層的微觀結(jié)構(gòu)和基本性能進(jìn)行了表征。討論了涂層的結(jié)構(gòu)和性能影響。