
北京時間3月3日消息,據國外媒體(ti) 報道,目前,伴隨著金屬和高科技複合材料的快速發展,3D打印技術現已在航空航天和醫療領域取得了重大進展,增材製造也被視為(wei) 生產(chan) 小型、安全的下一代核反應堆的關(guan) 鍵技術。
最新實例是來自美國西雅圖市的超安全核公司(USNC),該公司從(cong) 橡樹嶺國家實驗室獲得一項新型3D打印技術授權,該方法可使該公司不采用金屬、而是工程陶瓷來製造能抵抗輻射和極端溫度條件的核反應堆組件,從(cong) 而開發安全性新一代反應堆。
超安全核公司正在製造微型模塊化反應堆,部署這些反應堆的成本將高達數千萬(wan) 美元,而目前的大型反應堆需要數十億(yi) 美元,該公司計劃在2026年前部署其第一座反應堆。此外,超安全核公司還致力地開發適用於(yu) 核動力火箭的小型反應堆,該安全設計依賴於(yu) 一種堅固燃料,它是由微陶瓷塗層的鈾燃料顆粒製成,被包裹在碳化矽基質中。
這種新型3D打印技術結合采用一種特殊陶瓷工藝的粘合劑噴塗打印,可使某些零件設計成新的複雜幾何形狀,此前此類製造工藝是不可能實現的。
碳化矽是一種工程陶瓷,現已被用於(yu) 坦克裝甲、特種電子設備和航空航天製造領域,但要用這種陶瓷材料鍛造出結構複雜的反應堆部件,僅(jin) 依靠機械加工或者鑄造等傳(chuan) 統方法是很難實現的。
然而,新的3D打印技術卻能突破該技術難題,利用該技術不僅(jin) 可以更快、更經濟地生產(chan) 反應堆組件,還可以為(wei) 某些組件設計出新的複雜幾何結構,超安全核公司的價(jia) 值定位可以概括為(wei) 兩(liang) 點:一是設計本質上安全,且具有高度先進的核能係統;二是采用高度安全、耐高溫的材料作為(wei) 燃料。碳化矽3D打印是一種提供新可能性的技術,但也需要進行徹底審查,從(cong) 而確保製造材料及其性能符合嚴(yan) 格的核許可和監管要求。
事實上,3D打印在核工業(ye) 製造領域並非新鮮事物,2017年,西門子公司成為(wei) 全球首家在核電站安裝3D打印部件的公司,斯洛文尼亞(ya) 一家核電站的消防水泵上使用一個(ge) 3D打印小金屬部件。從(cong) 那以後,其他人在商業(ye) 反應堆中投入更多、更大的3D打印部件。
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