Multiple-Use-Technologien in der Fusionsforschung und industriellen Anwendungen: mikrostrukturelle Aspekte des thermozyklischen Bruchverhaltens von Wolfram

Die Kernfusionsforschung zeigt Überschneidungen zur Entwicklung industrieller Produkte und kann damit auch zu deren Verbesserung beitragen (Multiple-Use). Eine Analyse der Multiple-Use-Potentiale der Materialien im Wärmefluss des Reaktors für industrielle Anwendungen der Siemens AG bildet den Ausgangspunkt der Arbeit. Ausgehend von den Erkenntnissen zum Bruchverhalten von Wolfram in der Anwendung als Plasma-Facing- Material werden verschiedene Wolframqualitäten unter den thermozyklischen Belastungen typisch für Röntgenanoden untersucht. Das Foliengießen wird als Alternative zur Herstellung von Wolfram mit einer isotropen, feinkörnigen Mikrostruktur diskutiert. Research in fusion science shows synergies with the development of industrial products and can thus contribute to their improvement (multiple-use). An analysis of the multiple-use potential of the materials in the heat-flux of a fusion reactor for industrial applications at the Siemens AG is the starting point of this work. Based on the research results on the fracture behavior of tungsten used as plasma-facing-material various tungsten grades are investigated under the thermo-cyclic loadings typical for X-ray anodes. Tape casting is discussed as an alternative way to produce tungsten with an isotropic and fine-grained microstructure.