Analýza wolframových materiálů po mechanických tahových zkouškách a expozici elektronovým svazkem v projektu NeGeTun – rok 2024

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26722445%3A_____%2F25%3AN0000137" target="_blank" >RIV/26722445:_____/25:N0000137 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Analýza wolframových materiálů po mechanických tahových zkouškách a expozici elektronovým svazkem v projektu NeGeTun – rok 2024

Popis výsledku v původním jazyce

Tato výzkumná zpráva podává informaci o vědecko-výzkumných a vývojových aktivitách v projektu NeGeTun za období leden až prosinec 2024. Popisuje realizovaný výzkum a vývoj materiálů na bázi wolframu určených pro komponenty experimentálních fúzních zařízení, které nevyžadují aktivní chlazení, kdy je využíván koncept latentního tepla při změně fáze u nízkotavitelné složky kompozitního materiálu. U námi vyvíjených materiálů připravených za pomocí 3D tisku byly provedeny série měření mechanických vlastností. Po provedení tahových zkoušek za vysokých teplot byla provedena fraktografická analýza lomových ploch. Vzhledem k plánovanému využití materiálů a požadovaným vlastnostem u PFC komponent byly vzorky zatěžovány vysokým tepelným tokem na zařízení s elektronovým svazkem, aby se ověřilo jejich chování za podmínek očekávaných při jejich možném použití ve fúzním zařízení. Po provedení ozařovacích experimentů byla provedena kvalitativní analýza povrchů studovaných materiálů. Pro simulaci teploty v různých hloubkách vzorku a časového vývoje teploty během tepelného zatížení byl vytvořen tepelný model v programu ANSYS Fluent. Tepelný model ANSYS dobře koreluje s naměřeným vývojem teplot během tepelného zatěžování a poskytuje chybějící data maximálních povrchových teplot, které jsou mimo limit měřících zařízení. Zpráva CVŘ-5687.

Název v anglickém jazyce

Analysis of tungsten materials after mechanical tensile tests and electron beam exposure in the NeGeTun project – year 2024

Popis výsledku anglicky

This research report provides information on scientific research and development activities in the NeGeTun project for the period January to December 2024. It describes the implemented research and development of tungsten-based materials intended for components of experimental fusion devices that do not require active cooling, using the concept of latent heat during phase change in the low-melting component of the composite material. A series of mechanical property measurements were performed on the materials we are developing, prepared using 3D printing. After tensile tests at high temperatures, a fractographic analysis of fracture surfaces was performed. Given the planned use of the materials and the required properties of PFC components, the samples were loaded with a high heat flux on an electron beam device to verify their behavior under conditions expected for their possible use in a fusion device. After the irradiation experiments, a qualitative analysis of the surfaces of the studied materials was performed. A thermal model was created in the ANSYS Fluent program to simulate the temperature at different depths of the sample and the time evolution of the temperature during thermal loading. The ANSYS thermal model correlates well with the measured temperature evolution during thermal loading and provides missing data on maximum surface temperatures that are outside the limit of the measuring devices.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20305 - Nuclear related engineering; (nuclear physics to be 1.3);

Projekt

<a href="/cs/project/TK03030045" target="_blank" >TK03030045: Nová generace wolframových komponent vhodných pro vysoké tepelné zatížení ve fúzních zařízeních</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů