近日，一則來自外網(wǎng)的消息引起了廣泛關(guān)注。據(jù)悉，愛荷華州立大學(xué)的索加塔·羅伊研究者成功獲得了美國(guó)能源部的一筆撥款——100萬美元，為期四年。這筆資金將專門用於研究增材製造（3D列?。┘夹g(shù)在創(chuàng)建核反應(yīng)爐遮罩和組件方面的應(yīng)用潛力，特別是針對(duì)那些能夠在極端條件下運(yùn)行的材料如鎢部件。
中鎢線上鎢銅合金板圖片
核反應(yīng)爐作為現(xiàn)代能源體系中的重要一環(huán)，其安全性和可靠性至關(guān)重要。據(jù)美國(guó)能源資訊管理局的最新報(bào)告，美國(guó)約有19%的電力來自核能，這一比例充分說明了核能在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中的重要地位。然而，隨著技術(shù)的斷進(jìn)步和能源需求的日益增長(zhǎng)，如何進(jìn)一步提升核反應(yīng)爐的性能和安全性，成為了擺在科研人員面前的一大挑戰(zhàn)。
在此背景下，羅伊研究者的研究專案應(yīng)運(yùn)而生。他計(jì)畫利用這筆撥款組建一個(gè)名為“DREAM-TEAM專案”的團(tuán)隊(duì)，致力於開發(fā)一個(gè)更為強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，以支援3D列印鎢部件在核反應(yīng)爐中的應(yīng)用。鎢作為一種高性能材料，其憑藉著高熔點(diǎn)、高熱導(dǎo)率、低濺射率、小蒸發(fā)速度、無放射性、耐輻射、耐熱、耐磨損等特點(diǎn)，成為核反應(yīng)爐內(nèi)壁的主要材料候選之一。
然而，鎢的硬度和脆性給製造商帶來了不小的挑戰(zhàn)。為了克服這些難題，羅伊研究團(tuán)隊(duì)將採(cǎi)用非傳統(tǒng)的處理方法來生產(chǎn)鎢基合金。他們計(jì)畫使用一種被稱為鐳射粉末吹送定向能量沉積的技術(shù)，這種技術(shù)可以在受控氧氣條件下使用鐳射處理鎢粉，並逐層列印出金屬部件。在研究的初期階段，團(tuán)隊(duì)將從純鎢開始試驗(yàn)，並逐步開發(fā)新的鎢合金，以解決純鎢在列印過程中可能出現(xiàn)的裂紋問題。
中鎢線上鎢粉圖片
參與“DREAM-TEAM項(xiàng)目”的還有北達(dá)科他州立大學(xué)機(jī)械工程助理教授王亞超，以及來自美國(guó)能源部三個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究人員：艾姆斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（位於愛荷華州立大學(xué)校園）、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（位於伊利諾斯州）和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（位於田納西州）。這些頂尖科研人員的加入，無疑為項(xiàng)目的成功實(shí)施提供了有力的保障。
值得一提的是，此次的100萬美元撥款只是美國(guó)能源部“促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)性研究計(jì)畫”（簡(jiǎn)稱EPSCoR）的一部分。該計(jì)畫旨在通過提供資金支持，幫助全國(guó)各地建立能源相關(guān)研究和專業(yè)知識(shí)的能力。
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