Le attività inerenti i materiali per reattori a fusione sono svolte nell’ambito dei progetti del consorzio Eurofusion.

L’unità di Milano è impegnata su due temi:

1. Caratterizzazione meccanica di materiali candidati per la realizzazione di componenti strutturali di ITER tramite prove di trazione a caldo, di creep, di fatica oligociclica e termomeccanica. I materiali in esame sono tipicamente acciai con elementi alliganti a bassa attivazione, quali EUROFER 97/1 e /2, ed altri materiali metallici, come le leghe CuCrZr, le cui composizioni chimiche e trattamenti termici dovranno essere messi a punto per ottenere le migliori proprietà meccaniche a caldo per la realizzazione dei componenti adibiti al divertore. Scopo delle prove è quello di popolare i Material Database, qualificare materiali non ancora standardizzati e valutare metodi di modellazione del comportamento dei materiali in condizioni operative [1];
2. Studio del comportamento di polveri metalliche all’interno di reattori a fusione. Tali polveri, solitamente a base di elementi pesanti, provengono da criccature, microfusioni o delaminazioni del materiale che costituisce le pareti del reattore, possono causare riduzione dell’efficienza energetica del processo e porre problemi di sicurezza degli impianti. L’attività prevede da un lato l’analisi tramite microscopia e diffrattometria di polveri provenienti da impianti pilota, dall’altro lo studio delle condizioni di mobilizzazione delle polveri [2] e la misura delle forze di adesione particella-substrato [3]. A tale scopo, si depositano polveri tramite metodi gas dinamici e se ne valuta sia lo spostamento a seguito di esposizioni a plasma sia la forze di adesione, stimata tramite metodi elettrostatici.