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作者:魏世平;梁庆欢;杨剑波;郑洪龙;王琦标;肖克拉;
单位:四川轻化工大学物理与电子工程学院;中国科学技术大学火灾安全全国重点实验室;
摘要:随着不可再生的传统能源逐渐匮乏,清洁可持续的聚变能成为解决未来能源危机的希望。作为聚变堆的主要燃料之一,氚极易穿透结构材料并渗入到其它系统或环境中,造成燃料损失和放射性污染。因此,控制氚渗透成为聚变能发展亟需解决的技术难题。Al_2O_3复合阻氚涂层由于其优异的综合性能,在阻氚涂层的研究中占重要地位。本文主要综述了国内外主流Al_2O_3复合阻氚涂层及其制备技术的研究进展,如FeAl/Al_2O_3, Al_2O_3/Ti和Al_2O_3/Cr_2O_3等复合阻氚材料;介绍了常用的阻氚涂层制备技术包括磁控溅射、包埋渗(PC)、金属有机物分解(MOD)、脉冲激光沉积(PLD)、溶胶-凝胶法(Sol-Gel)和热浸铝(HDA)等的研究现状及特点,重点阐述了材料组成、制备工艺、辐照、热冲击、腐蚀等因素对Al_2O_3复合阻氚涂层在真实聚变堆工况下对其性能特别是阻氚性能的影响,探讨了基底效应、渗透机制、辐照效应等阻氚机制。最后,指出了Al_2O_3复合阻氚涂层阻氚性能的提升途径,并对Al_2O_3复合阻氚涂层未来的研究重点进行了展望。
关键词:聚变能;;Al_2O_3;;复合阻氚涂层;;阻氚因子(PRF);;制备技术
基金资助:安徽省自然科学基金项目(2308085QE134);; 四川轻化工大学人才引进项目(2024RC029)资助