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3D打印也能造出核燃料和反应堆组件了!

 

北京时间3月3日消息,据国外媒体报道,目前,伴随着金属和高科技复合材料的快速发展,3D打印技术现已在航空航天和医疗领域取得了重大进展,增材制造也被视为生产小型、安全的下一代核反应堆的关键技术。

最新实例是来自美国西雅图市的超安全核公司(USNC),该公司从橡树岭国家实验室获得一项新型3D打印技术授权,该方法可使该公司不采用金属、而是工程陶瓷来制造能抵抗辐射和极端温度条件的核反应堆组件,从而开发安全性新一代反应堆。

超安全核公司正在制造微型模块化反应堆,部署这些反应堆的成本将高达数千万美元,而目前的大型反应堆需要数十亿美元,该公司计划在2026年前部署其第一座反应堆。此外,超安全核公司还致力地开发适用于核动力火箭的小型反应堆,该安全设计依赖于一种坚固燃料,它是由微陶瓷涂层的铀燃料颗粒制成,被包裹在碳化硅基质中。

这种新型3D打印技术结合采用一种特殊陶瓷工艺的粘合剂喷涂打印,可使某些零件设计成新的复杂几何形状,此前此类制造工艺是不可能实现的。

碳化硅是一种工程陶瓷,现已被用于坦克装甲、特种电子设备和航空航天制造领域,但要用这种陶瓷材料锻造出结构复杂的反应堆部件,仅依靠机械加工或者铸造等传统方法是很难实现的。

然而,新的3D打印技术却能突破该技术难题,利用该技术不仅可以更快、更经济地生产反应堆组件,还可以为某些组件设计出新的复杂几何结构,超安全核公司的价值定位可以概括为两点:一是设计本质上安全,且具有高度先进的核能系统;二是采用高度安全、耐高温的材料作为燃料。碳化硅3D打印是一种提供新可能性的技术,但也需要进行彻底审查,从而确保制造材料及其性能符合严格的核许可和监管要求。

事实上,3D打印在核工业制造领域并非新鲜事物,2017年,西门子公司成为全球首家在核电站安装3D打印部件的公司,斯洛文尼亚一家核电站的消防水泵上使用一个3D打印小金属部件。从那以后,其他人在商业反应堆中投入更多、更大的3D打印部件。(新浪科技叶倾城)



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