中國(guó)科學(xué)院專家使用SLM 3D打印機(jī)制造聚變反應(yīng)堆部件

lydiazhang   2018-03-29 09:46:18

來(lái)自核能安全技術(shù)研究所和中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家已經(jīng)使用CLAM鋼建造并測(cè)試了測(cè)試橡皮布模塊(聚變反應(yīng)堆組件的一個(gè)組件)的3D打印墻。

選擇性激光熔化(SLM)是一種粉末床金屬添加劑制造工藝,具有廣泛的應(yīng)用,從汽車和航空航天到醫(yī)療行業(yè)。然而,在其所有用途中,它的最高風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用之一可能是制造聚變反應(yīng)堆。

在中國(guó),研究人員剛剛朝著利用SLM 3D打印技術(shù)創(chuàng)建聚變反應(yīng)堆邁出了一大步。

來(lái)自核能安全技術(shù)研究所(INEST)和中國(guó)科學(xué)院的這組科學(xué)家已經(jīng)使用金屬添加劑制造工藝創(chuàng)建了測(cè)試橡皮布模塊的第一壁,這是聚變堆的關(guān)鍵部件之一。

研究人員表示,由中國(guó)低活化馬氏體(CLAM)鋼制成的3D打印反應(yīng)堆部件是一種主要用于聚變反應(yīng)堆和先進(jìn)裂變反應(yīng)堆的中國(guó)抗中性輻射鋼,可滿足所有設(shè)計(jì)要求。

INEST多年來(lái)一直在研究CLAM鋼,并發(fā)表了多篇關(guān)于該材料的研究論文。

在其最新的研究中,該組織發(fā)現(xiàn),盡管在為聚變反應(yīng)堆創(chuàng)建復(fù)雜的3D打印部件方面存在技術(shù)問(wèn)題需要克服,但3D打印技術(shù)確實(shí)允許綜合形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致制造周期短以及材料利用率高。

因此,對(duì)于聚變反應(yīng)堆3D打印部件業(yè)者以及希望嘗試類似技藝的研究人員來(lái)說(shuō),這是一個(gè)好消息。

研究人員發(fā)現(xiàn),“所有沖擊試樣的沖擊吸收能量(IAE)顯著低于鍛造CLAM鋼,并且垂直于構(gòu)建方向的樣品的IAE高于平行于構(gòu)建方向的樣品的IAE ”。

換句話說(shuō),3D打印的CLAM鋼在相關(guān)方面表現(xiàn)優(yōu)于鍛鋼。

CLAM鋼被認(rèn)為是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)的中國(guó)氦冷陶瓷種核(HCCB)的主要結(jié)構(gòu)材料,它將成為世界上最大的磁約束等離子體物理實(shí)驗(yàn)。 ITER最初的等離子體實(shí)驗(yàn)計(jì)劃于2025年開(kāi)始。

最新研究成果“核材料雜志”發(fā)表了“微結(jié)構(gòu)各向異性及其對(duì)活化鐵素體/馬氏體鋼機(jī)械性能的影響”。

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