Magnetron-sputter deposition of W coatings for fusion applications
| Author | Affiliation | |
|---|---|---|
LT |
| Date |
|---|
2009 |
Medžiagoms, naudojamoms konstruojant pirmąją termobranduolinio reaktoriaus sienelę, keliami dideli reikalavimai. Volframas gali būti ta medžiaga, kuri bus naudojama gaminant divertorių ir kuri sąveikaus su intensyviais radiacijos srautais iš plazmos. Volframui būdinga aukšta lydymosi temperatūra, mažas fizikinės erozijos greitis, didelis atsparumas cheminei erozijai, taip pat maža tričio sugėrimo tikimybė. Didžiausios volframo naudojimo divertoriaus konstrukcijoje neigiamybės: 1)patekus net mažam volframo atomų kiekiui į plazmą prarandama daug iš plazmos spinduliuojančios energijos, todėl plazma užgęsta; 2)vykstant mikropramušimams volframas, veikiamas šiluminių perkrovų, lydosi. Darbe tiriama, kaip volframo dangų, nusodintų magnetroninio garinimo metodu, savybės, ypač mechaninės (kietumas ir mechaninis atsparumas dilimui,) priklauso nuo jų nusodinimo parametrų. Ištirtos jų priklausomybės nuo neigiamo priešįtampio, darbinių dujų slėgio ir padėkliuko medžiagos. Magnetroninio garinimo parametrai: Ar dujų slėgis – 0,4Pa – 0,6 Pa, priešįtampis – 0V ÷ 250 V, dangų augimo greitis – (6 – 8) nm× s–1, padėkliuko temperatūra – 110 °C, atstumas tarp katodo ir padėkliuko – 4cm, magnetrono katodo išlydžio srovė – 200mA, magnetrono katodo išlydžio įtampa – 300V, krintančių jonų ir neutralių dalelių srautų santykis – 0,2 – 0,4. Rentgeno spindulių difraktogramos parodė, kad W dangos yra nanokristalinės mikrostruktūros, o kristalitų dydis ant plieno padėklo apytiksliai lygus 45nm, ant grafito padėklo – 105nm. Būdingų smailių atspindžių atsiranda esant 35,5° (c-W (200)) ir 39,9° (c-W (210)) difrakcijos kampams.
Tungsten (W) is among candidates for the first wall material at critical locations in future fusion reactors. Vicker microhardness, pin-on-disc sliding, wear tests were performed to evaluate the mechanical and tribological properties of the W coatings fabricated by magnetron sputter deposition technique in dependence on the deposition parameters. X-ray diffraction was used for phase and peak shape analysis. The coating morphology was analyzed by scanning electron microscopy. The W coatings with dense microstructure have been developed for applications as wear (or erosion) resistant components.
| Journal | IF | AIF | AIF (min) | AIF (max) | Cat | AV | Year | Quartile |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Materials Science-Medziagotyra | 0.299 | 2.483 | 2.483 | 2.483 | 1 | 0.12 | 2009 | Q4 |
| Journal | IF | AIF | AIF (min) | AIF (max) | Cat | AV | Year | Quartile |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Materials Science-Medziagotyra | 0.299 | 2.483 | 2.483 | 2.483 | 1 | 0.12 | 2009 | Q4 |