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陶瓷如何帮助实现商业核聚变

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陶瓷的添加剂制造可以在未来的商业核融合动力装置的发展中发挥关键作用。根据一项研究由陈张伟教授和深圳大学老长石进行,与西南物理研究所的中国核公司核工业,陶瓷3D印刷零件可用于生产必要的氚燃料。伟德亚洲游戏室

科学家提出并实现了基于光聚合的3D印刷工艺的复杂多孔锂外硅酸锂陶瓷部件的设计和形成。伟德亚洲游戏室微球床结构可以引入新一代的氚装置,显示重要的应用前景。

核融合使用氘和氚作为燃料。虽然氘是丰富的,但氚几乎是不存在的,并且需要通过氦和锂陶瓷的连续催化反应来产生。作为磁控隔音熔融反应器的重要组成部分,固态氚的包层是在融合能量的商业应用之前需要解决的核心问题之一。

核聚变
(光固化3D打印锂锂锂陶瓷氚伟德亚洲游戏室单位的一部分及其优异的机械性能。来源:stdaily.com

目前,各国科学家的优选氚乘因素材料是锂硅酸锂(Li4SiO4)。现行方法是用氦反应锂外硅酸锂陶瓷以产生氚。科学家们指的是陶瓷组件,可以作为氚生产单位实现这种功能。

为了使锂硅酸锂粉末浆料快速固化3D打印后,必须选择合适的固化方法。伟德亚洲游戏室

“陶瓷3D印刷有两伟德亚洲游戏室个主要固化和成型方法,一个是轻质固化,另一个是粉末床的烧结或熔化。”陈张伟表示,粉末烧结使用高能激光器在高温下直接烧结陶瓷粉末,这是烧制所需的。形状,但由于温度相对较高,它容易发生开裂,并且精度和可控性差。光固化不仅具有更少的裂缝缺陷和更高的印刷精度,而且还具有强大的控制多孔结构细节的能力。

因此,科学研究团队选择了光固化方法,并开发了一种用于光固化3D印刷的高相纯度锂外硅酸锂浆料。伟德亚洲游戏室

陈张伟说:“我们在锂外硅酸锂粉末浆料中混合优化的有机化学添加剂组分,以及小剂量的光敏添加剂,对光的特定波长敏感,并在浆料上使用405纳米紫外线。辐照物质以实现浆料的光聚合和固化。“

3D印刷伟德亚洲游戏室的结构部件在高温下烧结并在1050摄氏度的环境中烧制8-10小时以实现瓷器化。可以除去固化结构中的各种添加剂,并且不再产生环境中的水和二氧化碳。反应“这些化学添加剂物理加入并不会造成损伤锂硅酸锂。”陈张伟解释道。

通过该方法印刷的氚生产单元是一种集成和无缺陷的结构。在测试之后,它克服了由有限的卵石床灌装速率和应力集中引起的可靠性问题。其稳定性和机械性能是传统微球结构的两倍。。

3d打印产氚装置的产氚效率也有望大大提高。伟德亚洲游戏室传统微球结构占空比高达65%,3D打印可根据需要在60% - 90%之间灵活调整。伟德亚洲游戏室与微球结构相比,正硅酸锂的比表面积也大大提高。

伟德亚洲游戏室3D印刷技术在核融合核心陶瓷成分的制造和应用方面被国际被认为是极其创新性。该研究在熔融反应堆的应用中具有很大的前景,这将为更换传统的鹅卵石陶瓷生产结构提供更多可能性,并促进托卡马克核聚变反应技术的商业化。

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金属市场的机会和趋势

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戴维·谢尔的照片

大卫。谢尔

自2002年以来,Davide已建立了丰富的技术记者,市场分析师和添加剂制造业顾问。他出生于意大利米兰,他在美国度过了12年,在那里他在Suny USB完成了学业。作为一名记者,涵盖了10年多的技术和视频演奏行业,他于2013年开始覆盖AM行业,首先是一个国际记者,随后作为市场分析师,重点是添加剂制造业和相对垂直市场。2016年,他共同创立了基于伦敦的3DPBM。伟德亚洲游戏室今天公司发布领先的新闻和见解网站3D打印媒体网络和复制品,以及3D印刷企业目录,伟德亚洲官方网站是加油制造业公司最大的全球目录。现金伟德平台伟德亚洲游戏室

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