Modifikace teplotní stability slitin na bázi W-Cr pro aplikaci ve fúzních reaktorech
ID projektu:GA20-18392S
Poskytovatel:Grantová agentura České republiky
Období:01.01.2020 - 31.12.2022
Příjemce -- koordinátor:Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava -- dr Andrzej Kądzielawa
Spolupříjemce / hl. řešitel(é):Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i., Praha -- Ing. Monika Vilémová, Ph.D.
Spoluřešitelé z ÚFPJ. Čížek, J. Veverka

Cíle projektu: Projekt se zabývá fyzikálními principy, které povedou k zvýšení oblasti fázové stability mezi tzv. teplotou nemísitelnosti a teplotou tání na příkladu žádaných slitin se samopasivační roli pro stěny fúzového reaktoru. Za tímto účelem bude zkonstruován fázový diagram systému W-Cr pomocí metod z prvních principů a z něho určeny fyzikální vlastnosti (rychlost zvuku, teplota tání, oblast nemísitelnosti). Jak fázový diagram tak uvedené veličiny budou ověřeny experimentálně. Přidáním transitivního kovu 6. periody povede k změnám teplot tání i teploty mísitelnosti fází. Hlavní myšlenkou projektu je určit změnu těchto teplot na základě změny akustických větví fononového spektra (elasticity) přidaného elementu. Pomocí XRD analýzy a RUS měření experimentálních vzorků, dostaneme data pro zpětnou vazbu pro teoretické modelování za účelem vyvinout slitinu odolávající “Loss of Coolant Accident”. Dále, odvodíme fyzikální model na základě Hubbardova hamiltonián určující vliv veličin jako je entropie na chování oblasti nemísitelnosti.

Související výsledky:

Veverka J., Vilémová M., Lukáč F., Kądzielawa A. P., Legut D., Vontorová J., Kozlík J., Chráska T.: Decreasing the W-Cr solid solution decomposition rate: Theory, modelling and experimental verification. Journal of Nuclear Materials 576 [May] (2023) č. článku 154288. [ Link ]

Veverka J., Lukáč F., Kądzielawa A. P., Koller M., Chlup Z., Hadraba H., Karlík M., Legut D., Vontorová J., Chráska T., Vilémová M.: Ultrafine-grained W-Cr composite prepared by controlled W-Cr solid solution decomposition. Materials Letters 304 [December] (2021) č. článku 130728. [ Link ]

Veverka J., Vilémová M., Chlup Z., Hadraba H., Lukáč F., Csáki Š., Matějíček J., Vontorová J., Chráska T.: Evolution of carbon and oxygen concentration in tungsten prepared by field assisted sintering and its effect on ductility. International Journal of Refractory Metals & Hard Materials 97 [June] (2021) č. článku 105499. [ Link ]