Disperzia zliatiny vystuženej oxidmi pre jadrové reaktory

Dr Lin Shao, profesor na oddelení jadrového inžinierstva, spolupracoval s vedcami z National

Laboratórium Los Alamos a Univerzita Hokkaidoo vytvorení novej generácie vysokovýkonných zliatin spevnených oxidovou disperziou (ODS, oxide disperzion posilnené zliatiny). Pozostávajú z kovovej matrice, v ktorej sú rozptýlené malé častice oxidu.

Dnes sú jedným z najsilnejších a najkvalitnejších kovov v tejto oblasti.

Zliatiny ODS pozostávajú z kombinácie kovov smalé nanosizované častice oxidu. Sú známe svojou vysokou odolnosťou proti prúdeniu. To znamená, že keď teplota stúpa, materiály si zachovávajú tvar a nedeformujú sa. Mnoho zliatin s ODS odoláva teplotám až 1 000 ° C. Používajú sa pri výrobe energie a motorov v leteckom a kozmickom inžinierstve.

Odvetvie jadrovej technológie to nevyhnutne potrebujespoľahlivé a trvanlivé materiály na výrobu hlavných komponentov reaktorov. Materiál musí byť vysoko pevný, odolný voči žiareniu a odolný voči dutinovému napučaniu. Faktom je, že v materiáloch sa pod vplyvom neutrónového žiarenia vytvárajú dutiny. To vedie k mechanickému poškodeniu.

Takmer všetky komerčné zliatiny ODS sú založené naferitová fáza. Feritické zliatiny klasifikované podľa kryštálovej štruktúry a metalurgických vlastností majú dobrú ťažnosť a prijateľnú tepelnú odolnosť. Feritová fáza je však najslabšia z hľadiska odolnosti voči napučaniu. Väčšina komerčných zliatin ODS preto nespĺňa prvú obrannú líniu.

Vedci budú študovať problém vytvorením zásadne nového typu materiálového dizajnu. V nich sú častice oxidu zapustené v martenzitickej fáze, a nie vo feritickej. To najlepšie znižuje opuch dutín.

Výsledné zliatiny ODS sú jedny z najúspešnejších zliatin vyvinutých v tejto oblasti, pokiaľ ide o pevnosť pri vysokých teplotách a odolnosť proti bobtnaniu.

Podrobnosti o celom projektepublikované v časopise Journal of Nuclear Materials spolu s najnovším výskumom. Odvtedy tím vykonal veľa výskumov a získal pozornosť amerického ministerstva energetiky a jadrového priemyslu.

Čítaj viac

Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?

Vďaka Slnku stratí zemská atmosféra všetok voľný kyslík

Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť