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Recent advances and issues in development of silicon carbide composites for fusion applications

核融合炉用炭化珪素基複合材料開発の進捗状況と課題

野澤 貴史; 檜木 達也*; 長谷川 晃*; 香山 晃*; 加藤 雄大*; Snead, L. L.*; Henager Jr., C. H.*; Hegeman, J. B. J.*

Nozawa, Takashi; Hinoki, Tatsuya*; Hasegawa, Akira*; Koyama, Akira*; Kato, Yutai*; Snead, L. L.*; Henager Jr., C. H.*; Hegeman, J. B. J.*

先進SiC/SiC複合材料は核融合炉材料としてこれまで開発が進められている。近年において耐照射特性に優れる複合材料の開発に成功し、今もなおさらなる材料特性の改善を目指した研究が継続して行われている。一通りの複合材料の設計と基本用件の実証が終了し、SiC/SiC複合材料の開発は徐々に実用化を見据えた材料特性データベースの整備に移行している。主要な評価項目として、(1)照射下クリープやヘリウム/水素同時照射効果を含む重照射効果,(2)腐食・浸食挙動,(3)ヘリウムや水素以外の核変換物質の影響,(4)接合部特性などが挙げられる。また、SiC/SiC複合材料のFCI応用においては照射下の電気伝導率の変化が重要な課題である。本論文はSiC/SiC複合材料研究の最近の進捗状況を総括するとともに、材料データベース構築のために必要となる評価技術の標準化に関する国際協力の進展を解説する。

A new class SiC/SiC composite have been developed for fusion. While the development efforts has resulted in a radiation-resistant SiC/SiC, development continues to improve on engineering properties of this composite. With the completion of the "proof-of-principal" phase, the R&D on SiC/SiC is now shifting to the more pragmatic phase of material data-basing. Critical application issues still remain, including (1) heavy irradiation effect with considerations of He/H synergistic effects and irradiation creep, (2) erosion-corrosion behavior, (3) nuclear transmutation other than He/H, and (4) joining. Understanding the irradiation effect on electrical conductivity is another important issue for the FCI application. Along with the review in material development, characterization, and irradiation effect studies, this paper provides an introductive work toward standardization of the test methodology.

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パーセンタイル:0.53

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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