Dispersión de óxidos reforzados de aleación para reactores nucleares

El Dr. Lin Shao, profesor del Departamento de Ingeniería Nuclear, trabajó con científicos del Instituto Nacional

Laboratorio de Los Álamos y Universidad de Hokkaidosobre la creación de una nueva generación de aleaciones de alto rendimiento reforzadas por dispersión de óxidos (ODS, aleaciones reforzadas con dispersión de óxidos). Consisten en una matriz metálica con pequeñas partículas de óxido dispersas en ella.

Hoy en día son algunos de los metales elaborados más resistentes y finos del sector.

Las aleaciones de SAO consisten en una combinación de metales conpequeñas partículas de óxido de tamaño nanométrico. Son conocidos por su alta resistencia al flujo. Esto significa que a medida que aumenta la temperatura, los materiales conservan su forma y no se deforman. Muchas aleaciones con SAO pueden soportar temperaturas de hasta 1000 ° C. Se utilizan en generación de energía y motores en ingeniería aeroespacial.

El sector de la tecnología nuclear necesita urgentementeMateriales fiables y duraderos para la fabricación de los principales componentes de los reactores. El material debe ser muy duradero, resistente a la radiación y resistente a la hinchazón del vacío. El hecho es que las cavidades se forman en materiales bajo la influencia de la radiación de neutrones. Esto conduce a daños mecánicos.

Casi todas las aleaciones comerciales de SAO se basan enFase de ferrita. Las aleaciones ferríticas, clasificadas según su estructura cristalina y propiedades metalúrgicas, tienen una buena ductilidad y una resistencia al calor aceptable. Sin embargo, la fase de ferrita es la más débil en términos de su resistencia al hinchamiento. Por lo tanto, la mayoría de las aleaciones comerciales de SAO no cumplen con la primera línea de defensa.

Los científicos estudiarán el problema creando un tipo de diseño de material fundamentalmente nuevo. En ellos, las partículas de óxido están incrustadas en la fase martensítica y no en la ferrítica. Esto reduce mejor la hinchazón de los huecos.

Las aleaciones de SAO resultantes son algunas de las aleaciones más exitosas desarrolladas en este campo, tanto en términos de resistencia a altas temperaturas como de resistencia al hinchamiento.

Detalles del proyecto completopublicado en el Journal of Nuclear Materials junto con la investigación más reciente. Desde entonces, el equipo ha investigado mucho y ha llamado la atención del Departamento de Energía e Industria Nuclear de EE. UU.

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