一种新型高温金属材料可用于核设施及熔盐反应堆等尖端应用

一种新型高温金属材料可用于核设施及熔盐反应堆等尖端应用

爱达荷州国家实验室(INL)的科学家们宣布,经过12年的努力和能源部1500万美元的投资,终于批准了一种新型高温金属材料。617合金是“镍、铬、钴和钼的结合体”,在1700华氏度以上的温度下具有耐受性和强度。科学家表示,这意味着它可以用于现有的高温核设施,以及像熔盐反应堆这样的尖端应用。

  • 这是30年来首次出现的一种新型高温核电站材料。
  • 像熔融盐反应堆这样的技术需要高温度承受能力和特殊结构。
  • 新材料是具有极高蠕变强度的先进合金。

工程师解释

在室温下,结构材料一旦受到载荷,就会产生全部应变。但在高温下就不一定了(例如,不锈钢高于1000[华氏度]或锆合金高于500[华氏度])。在高温和恒定应力或载荷下,许多材料缓慢变形。这种行为称为蠕变”。

对于像熔融盐这样的技术,即使使反应器达到合适的温度也需要很长时间,因此,耐受材料绝对至关重要。

对于任何新型核电站材料,制定美国机械工程师协会(ASME)锅炉和压力容器规范就像获得奥运会资格一样。合金617是30年来第一个进入“规范”的新材料。与轻水核反应堆材料领域的拥挤不同,高温反应堆的材料可选择非常少。

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INL项目负责人理查德·赖特在一份声明中说:“与轻型水电厂相比,商用材料可能有50或100种材料可以选择,而只有5种材料可以用于高温反应堆。”

正因为如此,核研究人员和业内人士对Alloy 617产生了浓厚兴趣,并精心打造了更强大的衍生产品。

金属科学家JuttaKlöwer 在2017年的《超超临界和超超临界电厂材料》一书中解释了617合金,617B合金和617occ合金的某些衍生物质量,这些衍生物中含有“硼和狭义耐受的合金元素”。为了提高有关应力松弛和蠕变断裂的统计数据。

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