nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2019-3-45-53nuc-140Research ArticleСтатьиИДЕНТИФИКАЦИЯ ИЗМЕНЕНИЙ В СТРУКТУРЕ И ФАЗОВОМ СОСТАВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ВОЛЬФРАМА, ПРОИЗОШЕДШИХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕТАНОВОЙ ПЛАЗМЫIDENTIFICATION OF CHANGES IN A STRUCTURE AND PHASE COMPOSITION OF TUNGSTEN SURFACE LAYER RESULTED FROM METHANE PLASMA AFFECTБукинаО. С.BukinaO. S.

Курчатов

Барнаул

Kurchatov

Barnaul

КукушкинИ. М.KukushkinI. M.

Курчатов

Kurchatov

Филиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РК; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»КазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RK; Federal State Budget Educational Institution of Higher Education “Polzunov Altai State Technical University”KazakhstanФилиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstan201930092019034653Copyright © Букина О.С., Кукушкин И.М., 20192019Букина О.С., Кукушкин И.М.Bukina O.S., Kukushkin I.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/140

Актуальность работы обусловлена тем, что вольфрам выбран в качестве обращенного к плазме материала дивертора ТЯР. В связи с этим в Институте атомной энергии проводятся работы по получению и изучению карбидных покрытий на вольфраме. После экспериментов по воздействию метановой плазмы в условиях плазменно-пучковой установки проводится контроль фазового состава поверхностного слоя образцов.

Рентгенофазовый анализ проводится в лаборатории испытаний конструкционных и топливных материалов. Определение фазового состава – типичная задача рентгенофазового анализа. Структурным трансформациям, происходящим при изменении фазового состава, могут предшествовать процессы преобразования кристаллической структуры самого вольфрама. Интерпретация результатов требует привлечения дополнительных сведений об анализируемых веществах.

В статье рассмотрены вариации фазовых превращений при взаимодействии поверхности вольфрама с углеродом,проанализированы структурные характеристики вольфрама до и после воздействия метановой плазмы. Оговариваются особенности их измерения и расчета. Приводятся результаты расчета структурных параметров. Представленная методика является обоснованной с точки зрения физических основ современных методов исследования структурно-фазового состояния материалов.

Applicability of the work is caused by the fact that tungsten was selected as plasma faced material of FR diverter. In this regard, Institute of Atomic Energy implements the work to obtain and study carbide coatings on tungsten. Following methane plasma affect tests under plasma-beam installation conditions, phase composition of samples surface layer is monitored. The X-ray phase analysis is carried out in the Laboratory for Structural and Fuel Materials Testing. Phase state definition is a typical task for X-ray phase analysis. The transformation processes of the tungsten crystal structure may precede the structural transformations occurring when the phase composition changes. Interpretation of the results requires additional information about the analyzed substances. The paper considers variations of phase transformations when interaction between tungsten surface and carbon, structural properties of tungsten were analyzed before and after methane plasma affect. In addition, it refers to peculiarities of their change and calculation. There are calculation results of structural parameters. Presented method is reasonable in terms of the physical basis of modern methods of structural and phase state studying of materials.

ReferencesСсылка: https://www.iter.org/mach/divertor.Ссылка: https://www.iter.org/mach/divertor.Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. М.: Металлургия, 1982. 632 с.Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. М.: Металлургия, 1982. 632 с.Gražulis, S.; Chateigner, D.; Downs, R. T.; Yokochi, A. F. T.; Quirós, M.; Lutterotti, L.; Manakova, E.; Butkus, J.; Moeck, P. & Le Bail, A.; Crystallography Open Database - an open-access collection of crystal structures, J. Appl. Cryst., 2009, 42, 726–729]) и база данных PDF-2 ICDD Release 2004.Gražulis, S.; Chateigner, D.; Downs, R. T.; Yokochi, A. F. T.; Quirós, M.; Lutterotti, L.; Manakova, E.; Butkus, J.; Moeck, P. & Le Bail, A.; Crystallography Open Database - an open-access collection of crystal structures, J. Appl. Cryst., 2009, 42, 726–729]) и база данных PDF-2 ICDD Release 2004.Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – Т. 1. – 623 с.Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. – М.: Советская энциклопедия, 1988. – Т. 1. – 623 с.Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.Вольфрам. Зеликман А.Н., Никитина Л.С. М.: Металлургия, 1978. 272 с.Вольфрам. Зеликман А.Н., Никитина Л.С. М.: Металлургия, 1978. 272 с.Курлов А.С., Гусев А.И. Физика и химия карбидов вольфрама. – М.: ФИЗМАТЛИТ. 2013. – 272 с.Курлов А.С., Гусев А.И. Физика и химия карбидов вольфрама. – М.: ФИЗМАТЛИТ. 2013. – 272 с.Иванов А.Н. Дифракционные методы исследования материалов: конспект лекций по спецкурсу Физика металлов. / А.Н. Иванов – М.: МИСиС. – 2008. – 99 с.Иванов А.Н. Дифракционные методы исследования материалов: конспект лекций по спецкурсу Физика металлов. / А.Н. Иванов – М.: МИСиС. – 2008. – 99 с.М.А. Блохин, И.Г. Швейцер. Рентгеноспектральный справочник. М.: Наука, 1982 г., 374 с.М.А. Блохин, И.Г. Швейцер. Рентгеноспектральный справочник. М.: Наука, 1982 г., 374 с.Физическое материаловедение: Учебник для вузов: В 6 т. /Под общей ред. Б.А. Калина. Т.3. Методы исследования структурно-фазового состояния материалов/ Н.В. Волков, В.И. Скрытный, В.П. Филиппов, В.Н. Яльцев. – М.: МИФИ, 2008. – 808 с.Физическое материаловедение: Учебник для вузов: В 6 т. /Под общей ред. Б.А. Калина. Т.3. Методы исследования структурно-фазового состояния материалов/ Н.В. Волков, В.И. Скрытный, В.П. Филиппов, В.Н. Яльцев. – М.: МИФИ, 2008. – 808 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.