Projekti / Programi
Razvoj materiala z nizko aktivacijo za prvo steno bodočega fuzijskega reaktorja
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
| T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
fuzijski reaktor, prva stena, aktivacija, SiC(f)/SiC, infiltriranje, elektroforetska depozicija, sintranje
Raziskovalci (10)
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.742 |
Povzetek
Predlagani projekt je usmerjen v razvoj keramičnega kompozita SiC(f)/SiC za oblogo prve stene bodočega fuzijskega reaktorja. V reaktorju ITER bo uporabljeno jeklo, saj razvoj drugih obstojnejših materialov še ne dosega potrebnega nivoja, ki pa ga je po predvidevanjih mogoče doseči do naslednje faze razvoja fuzijskih reaktorjev.
Namen naših raziskav je razviti alternativno možnost priprave kompozita na osnovi 3-D tkanine iz vlaken silicijevega karbida. Z elektroforetskim infitriranjem tkanine s suspenzijo finega prahu SiC bomo skušali pripraviti kompozit, ki bo zadoščal zahtevam uporabe v reaktorju, tj. ustrezne mehanske lastnosti pri temperaturah okoli 1000°C, neprepustnost za helij in minimalna radioaktivnost po obsevanju z nevtroni. Ker je elektroforetsko infiltriranje (EPI) še v fazi razvoja, bo potrebno velik del raziskav posvetiti tudi študiju mehanizma in iskanju ključnih parametrov.
Problem, ki ga je potrebno pri razvoju rešiti, je zgoščevanje pri temperaturah do 1500°C, kar bomo skušali doseči z uporabo prahu nanometrskih dimenzij in alternativnih dodatkov za zgoščevanje, ki tvorijo začasno talino (evtektik) v zahtevanem temperaturnem področju in se bistveno manj aktivirajo pri obsevanju od klasičnih dodatkov (B, C, Y2O3, Al2O3, AlN). V ta namen bomo študirali in analizirali radioaktivne lastnosti posameznih alternativnih elementov, pripravili vzorce keramike na osnovi SiC in jih analizirali po obsevanju v reaktorju TRIGA na IJS.
Pripravljene vzorce kompozita SiC(f)/SiC bomo analizirali s pomočjo metod elektronske mikroskopije in mikroanalize, s poudarkom na strukturi SiC vlaken oziroma keramične matrice in na stiku vlakno-matrica. Analizirali bomo njihove termične in mehanske lastnosti, spremljali pa bomo tudi aktivnost po obsevanju v reaktorju.
