核聚變裝置中石墨模具材（cái）料的使用狀況（kuàng）以及開發（fā）情況（kuàng）

核聚變裝置（zhì）中石（shí）墨模具材料的使用狀（zhuàng）況以及開發情況（kuàng）

在主要核聚變裝置中石墨模具材（cái）料的使用狀（zhuàng）況以及今後裝置麵壁材料的開發情況

（1)大型托卡馬克裝置（JT-60U）。對於日本原子能研究所正在研究的臨界等離子裝置JT-60U中，在上述的含有（yǒu）推力換向器的等離子麵（miàn）壁材料中使用了石墨模具材料或C/C複合材料的各磚瓦。作（zuò）為推力（lì）換向器處的麵壁材料采用了研製的熱傳導率高、耐熱衝擊性好的CF布C/C複合材（cái）料（liào）。此外，在熱負荷比較小的第一壁使用了各向同性石墨（mò）。圖3-87所示為推力換向器的剖麵圖。等離子體麵壁材料中，特別是推力換向（xiàng）器擔負著（zhe）控製維持燃燒條件He或等離子體中進（jìn）行雜質排氣的重（chóng）要作（zuò）用。同時（shí），也必須排出高的熱負荷。因此，在1997年2~5月改造了配備排氣裝置的W型推力換向器。並且對主要的托卡馬克裝置（JET、ASDEX-U、DⅢ-D等）也都同樣進行了包（bāo）含推力換向器和排氣係統優化的改造。

（2)主要核聚變裝置用石墨（mò）製品。新（xīn）的大型螺旋形（xíng）裝置(LHD)正在建設（shè）中，其內（nèi）壁將使用各向同性石墨模具材料。圖3-89所示為主要核聚變（biàn）裝置（zhì）的麵壁材料，CHS(CompactHelical System）磚是（shì）使用了有高熱傳導率的C/C複合材料的大型三維形狀的製品（鞍型）。

(3)新裝（zhuāng）置(ITER)用推力換向器等（děng）的開（kāi）發情況。

在（zài）新的大型裝置中的推力換向器，由（yóu）於苛刻的粒子負荷以及熱負荷（hé）的爆射，為有（yǒu）良好的高熱（rè）負荷（hé）效率，壁磚材料采用冷卻管/熱水槽以冶金燒結的方式（shì）接合。圖3-90所示為新（xīn）裝置（TER)推力換向器（qì）試（shì）驗體的照片。作為磚的材料雖然從提高耐升華性（xìng）、耐熱衝擊性觀點開發了熱傳導性好的一維C/C複合材料，但由於纖（xiān）維垂直方向的強度極低，最近的磚材料開發了（le）熱傳導率為500W/（m·K)的三維（wéi）C/C複合材料（liào）。另外（wài），焊接材料主要采用銀焊條，不過為（wéi）了避免銀與鎘核變換產生不純物質向爐內（nèi）擴散，也（yě）使用Cu-Mn係焊（hàn）條（tiáo）。同時磚材料還使用高熱傳導性的C/C複合（hé）材料、Cu-Fe-Mo係（xì）積層結構的接合材料。或以鈦箔的活性金屬法進行各種材料的（de）試驗（yàn）研究，以求健全性。

此（cǐ）外，該Z值的鎢（W)因剝落率（lǜ）小等原（yuán）因正在研究其使（shǐ）用的可能性，但W的可加工性不好，且質量重，因此石墨（mò）模（mó）具材料因具有優良熱的機械的特性被應用，而（ér）在真空等等離子體法中以W做襯（chèn）的麵壁材料也在開發（fā）中。