报告时间：2025年8月15日（星期五）15:00-16:00

报告地点：材料楼601室

报 告 人：毛逸然 博士

工作单位：德国于利希研究中心等离子体物理所

举办单位：材料科学与工程学院

报告简介：

对于未来的聚变装置，钨是面向等离子体材料（PFM）应用的主要候选材料。然而，考虑到高热负荷/热应力以及等离子体暴露和中子辐照/脆化的严峻运行条件，钨作为PFM的主要问题之一是其固有的脆性。为了避免开裂和部件失效，钨的增韧研究得到了广泛的应用，其中一种基于非本征增韧机制的钨纤维增强钨复合材料（Wf/W）就是其中之一。与纤维增强陶瓷复合材料类似，Wf/W的先进力学性能并非完全取决于纤维的固有力学性能，而主要取决于钨纤维与钨基体相互作用产生的裂纹扩展过程中的能量消耗。最近，一种新型的定向长纤维Wf/W（L-Wf/W）通过粉末冶金工艺制备而成，该材料具有专用的弱界面结构，兼具优异的力学性能和比传统化学气相沉积工艺更容易制备的优点。本工作对新开发的材料进行了全面的表征，包括制造优化机械测试、高热流密度测试、等离子体辐照以检测侵蚀和燃料保留、热导率测试。在机械测试方面，在室温和高达 1000°C 的温度下对 KLST 型样品进行了 3 点弯曲测试，以计算断裂韧性并观察断裂行为。此外，通过循环加载对 KLST 型样品进行了疲劳测试。对于等离子体壁相互作用。将 L-Wf/W 进行 Ne 等离子体辐照，以研究其抗等离子体溅射侵蚀能力，并与参考 ITER 级 W 样品进行比较。此外，通过NRA研究了暴露于等离子体的 L-Wf/W 样品中的氘 (D) 保留率。另外，进行了激光热冲击测试以模拟瞬态热负荷条件并研究极端热流密度下的材料性能。最后，制备了穿管行面向等离子体不见并在 氢中性束曝光（GLADIS）中进行进一步的高热通量测试。

报告人简介：

毛逸然，博士，现就职德国于利希研究中心等离子体物理所（德国亥姆霍兹国家研究中心联合会德国亥姆霍兹国家研究中心联合会的下属科研机构，是欧洲最大的科研机构之一）。从事先进核聚变材料和新型纤维增韧复合材料研究工作。主要包括先进钨基复合材料的研发、聚变抗辐照材料研发、粉末冶金工艺研发、等离子体与材料相互作用研究。参与欧洲聚变委员会（Eurofusion）聚变材料研发项目，负责钨纤维增韧钨复合材料的规模化制备，负责英国托卡马克能源合作项目面向等离子体钨基组元制备及连接的开发。主要参与德国科技部“a-SMART-FIT” 项目（七百一十万欧元）负责钨复合材料的工业化。曾获得全国博士后管委会办公室与德国亥姆霍兹联合会中德博后交流项目人才项目。先后以第一作者或通讯作者在Composites part A, Nuclear Fusion, Materials science and engineering A 等国际顶级期刊发表学术论文10余篇，累计发表学术论文、学术专著50余篇，累计引用1000余次。任2023年国际核聚变反应堆材料会议 （ICFRM-21）专家委员会成员，参与组织2021年PFMC-18国际面向等离子体材料大会，任承办委员会成员。多次参与聚变材料领域的重要国际会议进行学术交流，曾在国际原子能机构（IAEA Technical meeting on divertor concepts），2022年国际聚变工程论坛（32nd SOFT）,  20244年国际聚变工程论坛（33nd SOFT）, 2021-PFMC, International Conference on Plasma-Facing Materials and Components for Fusion Applications等国际重要会议上做大会邀请报告/口头报告和专题主席。曾担任期刊Physica Scripta客座编辑，任期刊Nuclear Fusion、International Journal of Refractory Metals and Hard Materials、 Fusion engineering and Design、Nuclear Materials and Energy等期刊审稿人。