|
|
THERMAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF TUNGSTEN COMPACTS PREPARED BY SPS
Nevrlá, Barbara ; Vilémová, Monika ; Matějíček, Jiří
Tungsten is a promising candidate material for use in the tokamak device aimed at future production of nuclear fusion power. Here, tungsten is intended for the application in the part called first wall,with the function of a heat-resistant plasma facing armor.In the present work,two fractions of tungsten powder (2 and 4 μm) were used to prepare two consolidated samples by spark plasma sintering (SPS),using a combination of pressure,temperature and electric power.This sintering technique produces samples of near theoretical density which is positive for the application.Tungsten compacts were then studied to determine some basic thermal and mechanical properties, namely thermal conductivity using the laser-flash method and hardness by Vickers test.The measurements were focused on thermal conductivity of the compacts because high thermal conductivity is crucial for the material of tokamak first wall,loaded by high heat flux from the plasma.High hardness is desirable for good resistance
|
|
|
MATEMATICKÉ VYJÁDŘENÍ ELASTICKÉHO MODULU PRUŽNOSTI NA ROZHRANÍ DVOU MATERIÁLŮ
Kocmanová, Lenka ; Materna, A. ; Haušild, P. ; Matějíček, Jiří
Příspěvek je zaměřený na určování elastického modulu pružnosti na ostrém rozhraní mezi dvěma materiály. K určení elastického modulu pružnosti byl použit 3D numerický model nanoindentace s kuželovým indentorem. Nasimulovaný vzorek byl vytvořený z wolframu a oceli. Rozhraní je rovina s normálou kolmou ke směru vtisku. Je studován vliv vzdálenosti od rozhraní a hloubky vtisku. Dále byla vzdálenost od rozhraní normována hloubkou vtisku. Geometrická podobnost vtisků zapříčinila, že hodnoty elastického modulu pružnosti v závislosti na normované vzdálenost od rozhraní leží na jedné křivce. Tato křivka byla fitována beta funkcí a inverzní beta funkcí metodou nejmenších čtverců a beta funkcí vypočítanou jako nejmenší rozdíl ploch pod křivkou. Nejvhodnější pro fitování rozhraní byla inverzní beta funkce. Díky fitování bylo možné určit velikost oblasti ovlivněné druhou fází.
|
|
|
Určování mechanických vlastností pomocí instrumentované indentace kulovým indentorem
Čech, J. ; Haušild, P. ; Nohava, J. ; Matějíček, Jiří
Funkčně gradované materiály jsou využívány z důvodu postupné změny fyzikálních a mechanických vlastností, která je žádána v řadě technických aplikací. Jednou z možností, jak určovat mechanické vlastnosti jednotlivých fází, je instrumentovaná indentace kulovým indentorem. Jednotlivé vtisky jsou tvořeny posloupností zatížení a odtížení v jednom místě s postupně rostoucím maximálním zatížením. Zkoušky byly provedeny kulovým diamantovým indentorem o poloměru 20 μm pomocí nanoindentačního zařízení CSM NHT. Studovaný materiál (kompozit wolfram-ocel) byl připraven metodou spark plasma sintering (SPS). Výsledky pro jednotlivé fáze byly zpracovány metodikou Oliver-Pharr a křivky napětí-deformace přepočítány pomocí Taborova vztahu.
|
|
|
Tungsten coatings and free standing parts
Brožek, Vlastimil ; Ctibor, Pavel ; Matějíček, Jiří ; Mušálek, Radek ; Weiss, Z.
Tungsten powders, 20 – 100 µm in size, were melted in the jet of thermal plasma generated by a water-stabilized spray system WSP®. The molten tungsten was deposited on steel and graphite or boron nitride substrates, whereas the spray-ability itself was tested as well as cohesion with other substrates. One of the goals of this experimentation was to gain skills for covering variously shaped walls of nuclear fusion devices (Tokamaks). Also spraying of free-standing tungsten bodies was realized, by means of substrates easily machainable-out after deposition, as graphite and BN. Other option consists of covering a tungsten mesh or plates armored with tungsten wires. Protection of tungsten against oxidation in the plasma jet was a problem to be solved – the best results were gained with shroud gas, Ar with 7% hydrogen, and simultaneous placement of the substrates into graphite cells. The whole spray process was maintained to avoid temperatures over 700°C at which the oxidation is
|
host ::
RSS.