金属学报

作者：罗来马, 陈宇, 姚刚, 朱晓勇, 朱大焕, 吴玉程

单位：1 合肥工业大学 材料科学与工程学院 合肥 230009；2 合肥工业大学 高性能铜合金材料及成形加工教育部工程研究中心 合肥 230009；3 合肥工业大学 有色金属与加工技术国家地方联合工程研究中心 合肥 230009；4 内蒙古科技大学 材料科学与工程学院 包头 014010；5 中国科学院合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所 合肥 230031

关键词：偏滤器,钨基材料,热负荷,损伤行为,抑制损伤策略,

基金：国家重点研发计划项目(2019YFE03120002);国家重点研发计划项目(2022YFE03140001);国家重点研发计划项目(2022YFE03030003);中央高校基本科研业务费专项资金项目(JZ2023HGQB0164);国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20230656);安徽省自然科学基金项目(2108085J21);安徽省自然科学基金项目(2308085QE154);安徽省重点研发计划项目(202104A05020045)

有限的能源无法满足人类社会长期发展的需求，核聚变能源被视为保护环境和满足未来能源需求的重要解决方案之一。然而，为确保聚变堆的正常运行，解决托卡马克(Tokamak)装置中面向等离子体的偏滤器热负荷损伤问题至关重要。W因具有高熔点、低物理溅射率、低氘滞留以及优异的力学性能等优点而成为核聚变堆中偏滤器部位首选的面向等离子体材料(PFMs)。在聚变堆运行期间，钨基PFMs会受到持续的热负荷损伤，通常偏滤器部位需承受5~20 MW/m2高热峰值的稳态热负荷和功率密度高达约2 GW/m2的瞬态热负荷。因此，W在热负荷作用下的损伤行为及抑制损伤策略已成为当前研究的热点问题。本文根据国内外现有研究成果，阐述了纯W、合金化钨、弥散强化钨在热负荷作用下的损伤行为。针对钨基材料的热负荷损伤演变情况及抑制损伤策略进行总结与展望，进而为后续研究工作提供参考。

来源：2025年第7期

《金属学报》期刊编辑部

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