חוקרים מאוניברסיטת טקסס A&M הדגימו לאחרונה את התכונות המצוינות של סוג חדש של סגסוגת מחוזקת בפיזור תחמוצת (ODS), שפיתחו לשימוש בכורי ביקוע והיתוך.
פרופסור לין שאו מהמחלקה להנדסה גרעינית שיתף פעולה עם מדעני מחקר במעבדה הלאומית של לוס אלמוס ובאוניברסיטת הוקאידו כדי ליצור את הדור הבא של סגסוגות ODS בעלות ביצועים גבוהים, שהן אחת המתכות החזקות והמתקדמות ביותר בתחום עד כה.
סגסוגת ODS היא תערובת של מתכת וחלקיקי ננו-אוקסיד קטנים וידועה בעמידותה הגבוהה לזחילה. המשמעות היא שככל שהטמפרטורה עולה, החומר שומר על צורתו במקום להתעוות. סגסוגות ODS רבות יכולות לעמוד בטמפרטורות של עד 1,000 מעלות צלזיוס והן נמצאות בשימוש נפוץ במנועים וכלי שולחן בייצור חשמל והנדסת תעופה וחלל.
תעשיית הגרעין זקוקה לחומרים אמינים ועמידים כדי ליצור את מרכיבי הליבה של כורים גרעיניים. החומר חייב להיות בעל חוזק גבוה, עמידות לקרינה ועמידות בפני התפשטות חלל (החומר יצור חלל בחשיפה לקרינת נויטרונים, מה שיוביל לכשל מכני).
חוקרי גרעין חיפשו חומרים עמידים לזחילה והתפשטות איכותיים לכורים בטמפרטורה גבוהה.
שאו אמר: "באופן כללי, סגסוגות ODS צריכות להיות עמידות בפני התנפחות תחת קרינת נויטרונים קיצונית. עם זאת, לרוב סגסוגות ה-ODS המסחריות יש בעיות מההתחלה."
הסיבה לכך היא שכמעט כל סגסוגות ה-ODS המסחריות מבוססות על שלב הפריט. סגסוגות פריט מסווגות לפי מבנה הגביש והתכונות המתכות שלהן, ובעלות פלסטיות טובה וחוזק סביר בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, כאשר שלב הפריט הוא השלב החלש ביותר, נשפטת עמידות הנפיחות שלו. לכן, רוב סגסוגות ה-ODS המסחריות נכשלות בקו ההגנה הראשון.
ד"ר לין שאו ידוע בעבודתו החלוצית במדעי חומרי הקרינה. הוא מנחה את מעבדת המאיץ לבדוק סגסוגות בתנאי קרינה קיצוניים. צוות המחקר שלו שיתף פעולה עם צוות המחקר של אוניברסיטת הוקאידו ביפן, בראשותו של ד"ר Shigeharu Ukai, ופיתח סגסוגות ODS חדשות שונות.
"החלטנו לחקור עיקרון עיצובי חדש, כלומר, חלקיקי התחמוצת משובצים בשלב המרטנסיט, שזו הדרך הטובה ביותר להפחית את התפשטות החללים, לא את שלב הפריט". אמר שאו.
סגסוגת ה-ODS המתקבלת יכולה לעמוד ב-400 תזוזות לאטום והיא אחת הסגסוגות המוצלחות ביותר שפותחו בתחום זה, הן מבחינת חוזק טמפרטורות גבוהות ועמידות מעולה להתנפחות.
פרטי הפרויקט כולו פורסמו ב"כתב העת לחומרים גרעיניים" יחד עם המחקר האחרון. מאז, הצוות ערך מספר מחקרים, ומשך את תשומת הלב של משרד האנרגיה והתעשייה הגרעינית האמריקאי. הפרויקט הניב בסך הכל 18 מאמרים ביומן ו-2 עבודות דוקטורט.
קישור למאמר זה: ניתן להשתמש בסגסוגת ODS בעלת ביצועים גבוהים בכורי ביקוע והיתוך גרעיני
הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！
PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית