elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Faser- und drahtverstärkte Kupferlegierungen als Wärmesenke für Fusionsreaktoren

Peters, Piet W. M. und Hemptenmacher, Jörg und Schurmann, Hartmut (2007) Faser- und drahtverstärkte Kupferlegierungen als Wärmesenke für Fusionsreaktoren. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 38 (9), Seiten 755-765. WILEY-VCH Verlag. ISSN 0933-5137.

Dieses Archiv kann nicht den gesamten Text zur Verfügung stellen.

Kurzfassung

Zusammenfassung. Die CuCr1Zr-Legierung wird wegen ihrer mechanischen Eigenschaften und Leitfähigkeit (310-330 W/m/K bei 20°C) in experimentellen Fusionsreaktoren und im zukünftigen Fusionsreaktor ITER als Wärmesenke eingesetzt. Diese warmaushärtbare Legierung ist wegen der Alterung nur bis zu Temperaturen von 450°C einsetzbar. Eine Möglichkeit die Einsatztemperatur zu erhöhen (angestrebt wird 550°C) besteht in einer Verstärkung mit SiC-Fasern oder W-Drähten. Mit Hilfe von mit der CuCr1Zr-Legierung beschichteten SiC (SCS-6)-Fasern und W-Drähten (beide mit einem Durchmesser von ~150 µm) wurden Cu-MMC’s (Kupfer-Metallmatrix-Verbundwerkstoffe) hergestellt und deren Eigenschaften (Grenzflächeneigenschaften, Festigkeit, thermische Leitfähigkeit) ermittelt. Nach der Konsolidierung durch Heiß-Isostatisches-Pressen ist die Kupfermatrix gealtert, sodass eine zusätzliche Warmaushärtung notwendig ist, um optimale Verbundeigenschaften zu realisieren. Die Festigkeit der verschiedenen Cu-MMC’s wurden in Abhängigkeit des Volumenanteils der Verstärkungselemente bestimmt. Die Zugfestigkeit steigt mit zunehmendem Volumenanteil der Fasern oder Drähte und erreicht z.B. eine Zugfestigkeit von 1000 MPa bei einem Faservolumenanteil von 24% oder Drahtvolumenanteil von 27%. Wärmeleitfähigkeitsmessungen, mit Hilfe einer Laserflashanlage durchgeführt, zeigen, dass die thermische Leitfähigkeit mit zunehmendem Faservolumenanteil abnimmt (sie beträgt z.B. 200 W/m/K bei einem SiC-Faservolumenanteil von 30%). Die W-drahtverstärkte CuCr1Zr-Legierung wird auf Grund der besseren Leitfähigkeit und Grenzflächeneigenschaften ausgewählt, um das Potential von Cu-MMC’s für Wärmesenken in einer ersten Entwurfstudie am Beispiel unterschiedlicher Divertorbautypen abzuschätzen.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Faser- und drahtverstärkte Kupferlegierungen als Wärmesenke für Fusionsreaktoren
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Peters, Piet W. M.NICHT SPEZIFIZIERT
Hemptenmacher, JörgNICHT SPEZIFIZIERT
Schurmann, HartmutNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2007
Erschienen in:Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:38
Seitenbereich:Seiten 755-765
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Ellermeier, JörgNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:WILEY-VCH Verlag
ISSN:0933-5137
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Wärmesenke, Cu-MMC, W-Draht, SiC-Faser, Faser/Matrix-Grenzfläche
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebe
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Antriebsforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Verdichtertechnologien
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Leichtmetall-Verbundwerkstoffe
Hinterlegt von: Dr.-Ing. Jörg Hemptenmacher
Hinterlegt am:16 Nov 2007
Letzte Änderung:27 Apr 2009 14:29

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2013 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.