Charakterisierung gradierter Eisen/Wolfram-Schichten für die erste Wand von Fusionsreaktoren

  • Plasma-zugewandte Komponenten von Fusionsreaktoren sind nach derzeitigem Verständnis aus einer Wolfram-Schutzschicht, die an eine Struktur aus niedrig aktivierbarem ferritisch-martensitischen (RAFM) Stahl gefügt wird, zu fertigen. Durch einen diskreten Materialübergang an der Fügung entstehen bei thermischer Last Makrospannungen und plastische Dehnungen. Die Implementierung einer funktional gradierten RAFM/W-Zwischenschicht stellt einen Weg dar, diese zu reduzieren. In der vorliegenden Arbeit werden Makrospannungen und -dehnungen mittels einer FE Simulation untersucht. Modell-Komponenten ohne und mit gradierter Zwischenschicht werden verglichen, sowie Parameterstudien für die strukturelle Umsetzung durchgeführt. Ferner wird die Machbarkeit von vier FGM-Herstellungsmethoden (Magnetron Sputtering, Flüssigphaseninfiltration, atmosphärisches Plasmaspritzen und Electro Discharge Sintering) studiert. Die Schichten werden dabei mikrostrukturell, thermo-physikalisch und mechanisch untersucht.

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Metadaten
Author:Simon HeuerGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-54217
Series (Serial Number):Energie & Umwelt (382)
Referee:Werner TheisenGND, Christian LinsmeierORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2017/10/10
Date of first Publication:2017/10/10
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2017/07/20
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Funktioneller Gradientenwerkstoff; Finite-Elemente-Methode; Kernfusion; Pulvermetallurgie; Plasmaspritzen
Institutes/Facilities:Institut für Werkstoffe, Lehrstuhl Werkstofftechnik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht