Disperze oxidem vyztužené slitiny pro jaderné reaktory

Dr. Lin Shao, profesor na katedře jaderného inženýrství, spolupracoval s vědci z National

Laboratoř Los Alamos a Univerzita Hokkaidona vytvoření nové generace vysoce výkonných slitin zpevněných oxidovou disperzí (ODS, oxide dispersion posilnené slitiny). Skládají se z kovové matrice, v níž jsou rozptýleny malé částice oxidu.

Dnes jsou to jedny z nejsilnějších a nejlepších řemeslně zpracovaných kovů v oboru.

Slitiny ODS se skládají z kombinace kovů smalé nanosized oxidové částice. Jsou známí svou vysokou odolností proti proudění. To znamená, že s rostoucí teplotou si materiály zachovávají svůj tvar a nedeformují se. Mnoho slitin s ODS vydrží teploty až 1 000 ° C. Používají se při výrobě energie a motorech v leteckém průmyslu.

Odvětví jaderných technologií to naléhavě potřebujespolehlivé a odolné materiály pro výrobu hlavních komponent reaktorů. Materiál musí být vysoce odolný, odolný vůči záření a odolný proti bobtnání. Faktem je, že v materiálech se vytvářejí dutiny pod vlivem neutronového záření. To vede k mechanickému poškození.

Téměř všechny komerční slitiny ODS jsou založeny naferitová fáze. Feritické slitiny, klasifikované podle jejich krystalové struktury a metalurgických vlastností, mají dobrou tažnost a přijatelnou tepelnou odolnost. Feritová fáze je však nejslabší, pokud jde o odolnost vůči bobtnání. Většina komerčních slitin ODS proto nesplňuje první linii obrany.

Vědci budou tento problém studovat vytvořením zásadně nového typu materiálového designu. V nich jsou částice oxidů uloženy v martenzitické fázi, nikoli ve feritické. To nejlépe snižuje otoky dutin.

Výsledné slitiny ODS jsou jedny z nejúspěšnějších slitin vyvinutých v této oblasti, a to jak z hlediska vysoké teplotní pevnosti, tak odolnosti proti bobtnání.

Podrobnosti o celém projektupublikováno v časopise Journal of Nuclear Materials spolu s nejnovějším výzkumem. Od té doby tým provedl hodně výzkumu a dostal pozornost amerického ministerstva energetiky a jaderného průmyslu.

Přečtěte si více

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Díky slunci ztratí zemská atmosféra veškerý volný kyslík

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí