置还是核废料的处理装置,其关键部位的结构材料都需要在高温、强辐照和强腐蚀等极端环境中服役。
很明显,低活化Cr马氏体钢就是这种类型材料的代表之作!
这种结构材料能够在热流密度高达10MW/m2,辐照量每年达到100dpa的条件下,保证装置设备的安全。
然而,尽管其具有比较优秀的抗辐照性能,但高温强度还是比较低,而且抗液态Pb-Bi共晶腐蚀性能差!
而华国人的这种所谓的金属纳米晶材料,能够让不同的金属纳米颗粒之间做到键结,保证了抗辐照性能的同时,还增强了耐高温、抗液态Pb-Bi共晶腐蚀性能。
据他所知,目前所有的抗辐照材料,不是没有能做到把两种金属纳米颗粒键结在一起,但能够键结到如此完美程度的,绝对没有!
毫不夸张的说,那块其貌不扬而且只有指甲盖大小的材料,在显微镜下简直就是一件完美的艺术品。
见刘峰没有说话,雷尔夫用感慨的语气继续说道。
“低活化马氏体钢本身就比较前沿,但却比较冷门,原因无非是其应用的范围狭窄,但技术难度却很大,除了研发制备的难度以外,筛选、保存和工业化制造的难度更大!”
“根据我的了解,即便依靠3D打印技术,最好的金属粉末差不多也就一万目左右,换算下来大概是13微米左右,虽然有的实验室也能做到15nm及以下的超微粉末,但这种粉末几乎没有办法在正常环境下保存,更别说用来和另外一种金属粉末做键结了。”
毕竟,在材料物理学上,金属粉末的目数越高,便越容易氧化,而且还极其容易发生团聚现象,唯一看上去可行的两种解决办法就是,要么在金属冶炼的同时用一种特殊的方法其分散,要么便是在生成这种粉末的同时,直接将它和另一种金属粉末混合喷涂在特殊的基底上。
靠在了椅子上,埃尔维叹了口气道。
“正如你看到的,这玩意儿难的不仅仅是在技术本身,更是难在生产工艺的实现上。”
“事实上,各国为核聚变堆设计和开发的具有低活化特性的第一壁结构材料,除了华国的低活化马氏体钢以外,还有咱们欧洲的Eurofer-97钢、M国的9Cr2WVTa钢、东丽国的F82H和JLF-1钢,以上各种钢在性能上各有侧重,然而,均不能同时满足耐高温、耐辐照、耐液态Pb-Bi共晶腐蚀性能要求。”
周围有接触过相关材料的专家们也点了点头,非常赞同埃尔维教授的说法。
“即便如此,这些材料的生产难度也已经到了天际,最多只能在实验室里少量生产,其生产工艺问题,一直都难以解决,而这种材料,完美平衡了这3种性能,而且还能
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