elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Imprint | Contact | Deutsch
Fontsize: [-] Text [+]

Faser- und drahtverstärkte Kupferlegierungen als Wärmesenke für Fusionsreaktoren

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

Full text not available from this repository.

Abstract

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.

Document Type:Article
Title:Faser- und drahtverstärkte Kupferlegierungen als Wärmesenke für Fusionsreaktoren
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Peters, Piet W. M.UNSPECIFIED
Hemptenmacher, JörgUNSPECIFIED
Schurmann, HartmutUNSPECIFIED
Date:September 2007
Journal or Publication Title:Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Refereed publication:Yes
In ISI Web of Science:Yes
Volume:38
Page Range:pp. 755-765
Editors:
EditorsEmail
Ellermeier, JörgUNSPECIFIED
Publisher:WILEY-VCH Verlag
ISSN:0933-5137
Status:Published
Keywords:Wärmesenke, Cu-MMC, W-Draht, SiC-Faser, Faser/Matrix-Grenzfläche
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Propulsion Systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L ER - Engine Research
DLR - Research theme (Project):L - Fan and Compressor Technologies
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Materials Research > Light Metal Composites
Deposited By: Dr.-Ing. Jörg Hemptenmacher
Deposited On:16 Nov 2007
Last Modified:27 Apr 2009 14:29

Repository Staff Only: item control page

Browse
Search
Help & Contact
Informationen
electronic library is running on EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2012 German Aerospace Center (DLR). All rights reserved.