Κράματα ενισχυμένα με διασπορά οξειδίου υψηλής απόδοσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πυρηνικούς αντιδραστήρες επόμενης γενιάς
Η πυρηνική βιομηχανία έχει υψηλές απαιτήσεις για την αξιοπιστία των υλικών συστατικών του αντιδραστήρα, απαιτώντας τα υλικά να έχουν καλή αντοχή στην ακτινοβολία, ιδιότητες ερπυσμού σε υψηλή θερμοκρασία και αντίσταση στη διαστολή κενών, επειδή τα υλικά θα σχηματίσουν κοιλότητες όταν εκτεθούν σε ακτινοβολία νετρονίων, με αποτέλεσμα τη μηχανική βλάβη.Τα ενισχυμένα με διασπορά οξειδίων κράματα έχουν καλές ιδιότητες ερπυσμού σε υψηλή θερμοκρασία, διατηρούν ακαμψία χωρίς παραμόρφωση σε υψηλές θερμοκρασίες και τα περισσότερα από αυτά μπορούν να αντέξουν υψηλές θερμοκρασίες 1000 °C, αλλά τα παραδοσιακά εμπορικά κράματα ενισχυμένα με διασπορά οξειδίων έχουν ένα ελάττωμα, δηλαδή, υπόκεινται σε ακραία νετρόνια.
Η αντίσταση στη διαστολή των κενών όταν ακτινοβολείται είναι ασθενής.Τον Μάρτιο του 2021, το Texas A&M Engineering Experiment Station, το Los Alamos National Laboratory και το Hokkaido University στην Ιαπωνία ανέπτυξαν από κοινού ένα κράμα επόμενης γενιάς, ενισχυμένο με διασπορά οξειδίων υψηλής απόδοσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αντιδραστήρες πυρηνικής σχάσης και σύντηξης.Το νέο ενισχυμένο με διασπορά οξειδίου κράμα ξεπερνά αυτό το πρόβλημα με την ενσωμάτωση σωματιδίων νανο-οξειδίου στη μαρτενσιτική μεταλλογραφική δομή, ελαχιστοποιώντας τη διαστολή κενού και το προκύπτον ενισχυμένο με διασπορά οξειδίου κράμα μπορεί να αντέξει έως και 400 ανά άτομο.Είναι ένα από τα πιο επιτυχημένα κράματα που αναπτύχθηκαν σε αυτόν τον τομέα όσον αφορά την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και την αντοχή στη διόγκωση.
Επί του παρόντος, ο Στρατός, το Ναυτικό και το Σώμα Πεζοναυτών των ΗΠΑ διεξάγουν δοκιμές και επαληθεύσεις ελαφρών φυσιγγίων από σύνθετο υλικό για να αντικαταστήσουν τα παραδοσιακά φυσίγγια από ορείχαλκο.Τον Μάιο του 2021, το Σώμα Πεζοναυτών ολοκλήρωσε την εργαστηριακή επαλήθευση περιβαλλοντικών επιδόσεων της σφαίρας σύνθετου φυσιγγίου 12,7 mm και είναι έτοιμο να πραγματοποιήσει δοκιμές πεδίου.Διαφορετικά από τις παραδοσιακές ορειχάλκινες σφαίρες, η MAC χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό πλαστικού και ορειχάλκινου περιβλήματος για να μειώσει το βάρος της σφαίρας κατά 25%, αυξάνοντας την ικανότητα μεταφοράς πυρομαχικών των απλών πεζικών από 210 σε 300 φυσίγγια.
Επιπλέον, αυτή η ελαφριά σφαίρα έχει υψηλότερη ακρίβεια, ταχύτητα στομίου και καλύτερη βαλλιστική απόδοση.Όταν πυροβολείτε με σφαίρες σύνθετου κελύφους, λόγω της κακής θερμικής αγωγιμότητας του πλαστικού, η θερμότητα της σφαίρας δεν μεταφέρεται εύκολα στην κάννη και την κάννη, γεγονός που μπορεί να μειώσει τη συσσώρευση θερμότητας στην κάννη και στην κάννη κατά την ταχεία βολή, να επιβραδύνει τη φθορά του υλικού της κάννης.Αφαίρεση, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του βαρελιού.Ταυτόχρονα, η μειωμένη συσσώρευση θερμότητας στην κάννη και τη θαλάμη επιτρέπει στο τουφέκι ή το πολυβόλο να συνεχίσει να πυροβολεί περισσότερο.
Εάν χρησιμοποιήσετε το πολυβόλο ταχείας βολής M113 για να ρίξετε γρήγορα 1500 σφαίρες ορείχαλκου, η σφαίρα θα καεί λόγω της υψηλής θερμότητας στην κάννη (η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή για να ανάψει τα πυρομαχικά στη σφαίρα) και θα πυροδοτήσει αυθόρμητα.ενώ το πολυβόλο ταχείας βολής M113 χρησιμοποιείται για γρήγορη εκτόξευση σφαιρών από σύνθετο υλικό Κατά τη βολή, η θερμοκρασία στην κάννη και τον θάλαμο είναι 20% χαμηλότερη από ό,τι όταν εκτοξεύονται σφαίρες με ορειχάλκινη θήκη και ο αριθμός των σφαιρών που εκτοξεύτηκαν έχει επίσης αυξηθεί σε 2.200 φυσίγγια .
Εάν η δοκιμή περάσει, το Σώμα Πεζοναυτών μπορεί να χρησιμοποιήσει σύνθετες σφαίρες 12,7 mm για να αντικαταστήσει τις ενεργές ορειχάλκινες σφαίρες για να μειώσει το βάρος των πυρομαχικών.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Ιουλίου 2022