Bertram Schedler

Experience feedback from high heat flux component manufacturing for Tore Supra

Abstract Tore Supra is involved in flat tile carbon armoured plasma facing components (PFCs) since 1985. In 1997, a third generation of components, based on the original concept developed with Plansee Company, called active metal casting (AMC®), has been launched. Since 1998, 660 elementary components for the toroidal pump limiter (TPL) are in production. The route of the manufacture is rather complex and many controls were requested all along the fabrication to insure a high reliability of the elements. One of the main controls is the final infrared (IR) test allowing to determine the quality of the bonding between the carbon fibre composite (CFC) tiles and the heat sink made of copper–chromium–zirconium alloy (CuCrZr). Although results for the first batch of elements were as expected (less than 5% rejected at the final test), unexpected defects appeared with the followings batches. Investigations on the fabrication processes underlined the importance of having a better heat treatment of the pieces in copper alloy (CuCrZr), however this was not sufficient to completely explain the observed defects.

Mikrostruktur einer C/C-Cu Verbindung für Erste-Wand-Komponenten des ITER

Kurzfassung Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine von der Firma PLANSEE entwickelte C/C-Cu-Verbindung hinsichtlich der auftretenden Mikrostruktur der Grenzfläche untersucht. Die Kenntnis des Aufbaus der Verbindungszone ist essentiell für das Verständnis des mechanischen Verhaltens der Verbindung. Zum einen wurden daher die auftretenden Phasen mittels Röntgenspektroskopie analysiert, zum anderen wurde die Morphologie des Grenzflächenbereichs an Querschliffen im Rasterelektronenmikroskop untersucht. Es wurden dabei mit unterschiedlichen Herstellparametern gefertigte Proben analysiert. Es zeigt sich, dass abhängig vom Si-Gehalt, deutlich unterscheidbare Mikrostrukturen in der Verbindungszone C/C-Cu entstehen, die in weiterer Folge auch für das unterschiedliche mechanische Verhalten verantwortlich sind.