2021年 04期

Preparation of High-purity Alumina Ceramics Used in Langmuir Probes for International Thermonuclear Experimental Reactor


摘要(Abstract):

针对国际热核聚变实验堆偏滤器朗缪尔探针的绝缘部件尺寸小、脆性高、机加工性能差等特点,以高纯超细氧化铝粉为原料,采用粉末注射成形工艺制备高纯氧化铝陶瓷管,并对其物相组成、微观组织、热学和电学性能进行表征和分析。结果表明,高纯氧化铝陶瓷管中氧化铝的质量分数达到99.99%,主晶相为α-氧化铝,晶粒规则,结构致密,具有优良的热导率、抗热冲击性能和电性能。

关键词(KeyWords): 国际热核聚变实验堆;朗缪尔探针;氧化铝陶瓷;粉末注射成形

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划“国家磁约束核聚变能发展研究专项”(2018YFE0312100)

作者(Author): 刘春佳,刘翔,练友运,宋久鹏,赵伟

DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20210420.001

参考文献(References):

[1] LOARTE A.The ITER research plan[EB/OL].(2018-09-17)[2020-03-30].https://www.iter.org/technical-reports?id=9.

[2] 赵伟,金羽中,周红霞,等.ITER偏滤器朗缪尔探针的设计与研制进展[J].核聚变与等离子体物理,2019,39(3):201-207.

[3] 王圈库.新型陶瓷材料在核工业中的应用[J].机电产品开发与创新,2012,25(4):19-21.

[4] GERMAN R M,宋久鹏.粉末注射成形:材料、 性能、 设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2011.

[5] ANTUSCH S,NORAJITRA P,PIOTTER V,et al.Powder injection molding:an innovative manufacturing method for He-cooled DEMO divertor components[J].Fusion Engineering and Design,2011,86(9):1575-1578.

[6] 蒋香草.超细金属粉末注射成形在聚变装置钨零部件中的应用[J].粉末冶金技术,2018,36(4):279-286.

[7] 罗铁钢,曲选辉,秦明礼,等.难熔金属注射成形的研究[J].稀有金属,2008(4):437-441.

[8] LIU Z Y,LOH N H,TOR S B,et al.Binder system for micro-powder injection molding[J].Materials Letters,2001,48(1):31-38.

[9] REN S B,HE X B,QU X H,et al.Effects of binder compositions on characteristics of feedstocks of microsized SiC ceramic injection moulding[J].Powder Metallurgy,2007,50(3):255-259.

[10] 王威,欧阳明亮,宋久鹏,等.金属注射成形技术在涡轮增压器零部件制造中的应用[J].车用发动机,2014(3):89-92.

[11] 乔斌,付广柱,冯立超,等.注射成形Al2O3-10%Cu的两步脱脂工艺[J].有色金属工程,2014,4(2):32-34.

[12] 宋久鹏,BARRIERE T,柳葆生,等.氧化铝陶瓷粉末固相烧结过程模拟[J].西南交通大学学报,2008,43(2):275-279.

[13] 江树儒.美国氧化铝陶瓷显微结构的研究[J].真空电子技术,1989(6):39-42,31.