Улучшение материалов для термоядерных электростанций с помощью 3D-печати

В поисках более эффективных термоядерных электростанций на факультете ядерной науки и техники Массачусетского технологического института исследуются новые горизонты. Докторант Александр О’Брайен под руководством профессора Джу Ли является пионером в использовании 3D-печати для создания металлокерамических композитов для термоядерных реакторов.

Традиционно материалы для термоядерных электростанций с трудом выдерживают экстремальные условия, но аддитивное производство может обеспечить решение. Исследования О’Брайена включают имплантацию металлов (Inconel 718) с керамическими наночастицами (нанокарбидами и силицидами), что приводит к созданию прочных композитов с металлической матрицей. Эти композиты многообещающи, особенно для таких компонентов, как вакуумный сосуд, которые должны выдерживать высокие температуры, агрессивные расплавленные соли и радиацию.

Механические свойства и изображения под микроскопом различных керамических композитов In 718. (Изображение предоставлено: Массачусетский технологический институт)

Что отличает 3D-печать, так это ее точность. Это позволяет стратегически размещать керамические наночастицы, обеспечивая однородность и структурную целостность. Процесс плавления в порошковом слое дополнительно очищает эти материалы, создавая однородную структуру.

Этот прорыв открывает захватывающие возможности для термоядерной энергетики. Способность создавать материалы с такой точностью может проложить путь к следующему поколению термоядерных электростанций. Работа О’Брайена уже привела к написанию исследовательской статьи в журнале «Аддитивное производство», которую вы можете найти по этой ссылке.

Последствия работы О’Брайена’s выходят за пределы академических кругов. Его исследование композитов с металлической матрицей с помощью 3D-печати обещает совершить революцию в материалах для термоядерных электростанций. Поскольку он обдумывает дальнейшее развитие этой области, включая возможность создания стартапа, будущее печати ядерных материалов выглядит все более захватывающим.

<стр>Источник: news.mit.edu