【碳化硅陶瓷】三分钟看懂基于3d打印与化学气相渗透的致密碳化硅陶瓷商业项目

    三分钟看懂基于3d打印与化学气相渗透的致密碳化硅陶瓷商业项目

strong style="color:#000033;"> 一、关于mmr

2019年，橡树岭实验室启动一项新型反应堆开发计划，初步目标是在2023年之前设计制造并运行一个微型反应堆，并在2026年正式进入核电站运营，超安全核公司则是该项目商业化的主体，这种替代传统核反应堆的微型模块化反应堆则注册为mmrr专利。

该系统最大的优势在于不使用水，也不需要电网或基础设施支持，可以在任何需要动力的地方建设，随用户需要增减组件，且不怕酷暑严寒。最重要的是该装置可持续运行20年，其核废料则保存在新型封装材料中，所以不会造成环境污染。

二、关于fcm

传统上，核燃料微球被放入软石墨基质中。然而，这些在结构作为放射性核素释放的不良屏障并不坚固。碳化硅不会像传统的石墨基体那样收缩或过度膨胀，并且具有非常高的抗氧化和腐蚀能力，在所有苛刻的条件下提供独特的稳定性核反应堆核心。usnc选择用sic陶瓷材料替代它们。

ornl发明了一种通过将粘合剂喷射与化学气相渗透相结合，用更高纯度的晶体碳化硅填充多孔sic结构的新工艺，可实现高度复杂的近净形状，而无需烧结sic材料和施加任何压力。由于碳化硅的高熔点，它不能用众多依赖高温熔融颗粒的增材制造方法，粘合剂喷射技术则基本上与材料的化学和相结构高度无关，几乎是唯一选项。由cvi制备的先进陶瓷基体纯净，致密且连续，具有高模量和强度。最后，将核燃料粒子包裹在致密的碳化硅基质中，就制成了全陶瓷微封装燃料基本单元。再将其堆叠放入石墨块中，反应堆芯则由数百个这样的石墨块组成，加入控制棒，并由液氦在冷却通道中吸热。再将该核心单元与其他附属组件组合即是mmrr反应堆组件。

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