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Refuerzo de fibra de tungsteno a gran escala y sus propiedades mecánicas

Autores: Schwalenberg, Daniel; Coenen, Jan Willem; Riesch, Johann; Hoeschen, Till; Mao, Yiran; Lau, Alexander; Gietl, Hanns; Raumann, Leonard; Huber, Philipp; Linsmeier, Christian; Neu, Rudolf

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Refuerzo de fibra de tungsteno a gran escala y sus propiedades mecánicas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Nuclear

Palabras clave

Tungsten
Compuestos
Tenacidad a la fractura
CVD
Materiales frágiles
J-Integral

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los compuestos de tungsteno reforzados con fibra de tungsteno han estado en desarrollo para superar la fragilidad inherente del tungsteno como uno de los candidatos más prometedores para el material de armadura de la primera pared y el divertor en una futura planta de energía de fusión. A medida que avanza el desarrollo, la tenacidad a la fractura del compuesto es uno de los principales impulsores del diseño. En esta contribución, se muestran los esfuerzos en la escalabilidad del tamaño basada en la Deposición Química de Vapor (CVD), junto con pruebas mecánicas de fractura de dos muestras de diferentes tamaños producidas por CVD. Se utilizaron pruebas de flexión en tres puntos de acuerdo con la norma E399 de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) para materiales frágiles, para obtener una primera estimación de la tenacidad. Se calculó un valor provisional de tenacidad a la fractura de hasta para el material tal como fue fabricado. Dado que el material no muestra una fractura frágil en el estado tal como fue fabricado, se aplicó adicionalmente el enfoque del J-Integral basado en la ASTM E1820. Se determinó un valor máximo del J-integral de para las muestras más grandes. Se emplearon investigaciones post mortem para detallar los mecanismos activos y la propagación de grietas.

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