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Quando o reator de fusão nuclear encontra a impressão 3D "Sun Artificial", espera -se "emitir luz" mais rápido resultado da quina 4723

Nosso repórter Zhang Yan

Nos últimos anos, a dependência humana da energia se aprofundou.No entanto, recursos não renováveis, como carvão, petróleo e gás natural, não são infinitos e inesgotáveis. resultado da quina 4723

É possível resolver o dilema da escassez de energia humana de uma vez por todas?

Com a maturidade da tecnologia nuclear, o reator de fusão nuclear controlável, conhecido como "sol artificial" e "energia final humana", ou pode continuar a fornecer energia limpa e beneficiar descendentes para fontes humanas.O principal princípio dessa tecnologia é que 氚 e 氚 têm uma reação de fusão nuclear em condições de alta temperatura e alta pressão e geram uma grande quantidade de energia térmica para geração de energia.

Recentemente, a equipe de Chen Zhangwei, o Instituto de Manufatura de Materiais, a Universidade Shenzhen e o Professor Lao Changshi em cooperação com o Instituto de Pesquisa de Física do Sudoeste (a seguir referido como Southwest Physics Research Institute) do grupo nuclear da China. Peças de cerâmica de siliconicato, que devem substituir a estrutura tradicional da microesfera, tornando -se uma nova geração de dispositivos de produção de pupa, mostrando importantes perspectivas de aplicação.Os resultados foram publicados na revista de "Add Materials".

A unidade produtora é como o coração do reator de fusão nuclear

Desde a descoberta de reações nucleares, as pessoas estão constantemente explorando o uso efetivo da energia nuclear. resultado da quina 4723

Atualmente, mais e mais cientistas e especialistas em energia começaram a transformar a visão em fusão nuclear.As matérias -primas da fusão nuclear são principalmente os isótopos de hidrogênio -氘 e 氚.到 Pode ser obtido na água do mar e contém cerca de 30 mg de água por litro.A usina de fusão nuclear da One000 MW consome apenas 304 kg a cada ano.

No entanto, 存 não existe na natureza e é necessário confiar na cerâmica de lítio e lítio para catalisar continuamente a reação.Como um componente importante das restrições magnéticas, a camada de bolsa de produção de estado sólido é um dos problemas centrais que precisam ser resolvidos antes da aplicação da energia de fusão.

Atualmente, o silício de lítio 氚 目前 目前 目前 目前 目前 目前 正 正 正 正 lítio (Li4sio4), a maneira de passar é reagir com cerâmica de silício de lítio e sorve.Os cientistas chamam peças de cerâmica que cumprem essa função como a unidade de produção. resultado da quina 4723

A unidade de produção tradicional de cerâmica de lítio geralmente faz o siliconicato de lítio em microesferas com um diâmetro de cerca de 1 mm e as empilhou para fazer a estrutura do leito da bola. resultado da quina 4723

No entanto, a taxa de enchimento desse tipo de unidade de produção é limitada e não pode ser regulada livremente.Além disso, a concentração de tensão gerada pelo acúmulo de micro -bolas pode causar facilmente danos, como a estrutura da produção da unidade de produção, que se torna uma restrição de estabilidade uniforme da estrutura e desempenho do leito de esferas.

Uma vez que a produção de um críquete for uma falha, ela fará com que o reator de fusão não funcione sem problemas.Como resultado, os cientistas têm tentado otimizar a estrutura da unidade de produção.

Outra maneira de fazer uma vida inteira pode melhorar bastante a eficiência da produção de sacralizações resultado da quina 4723

Em resposta aos problemas mencionados acima, em 2018, Chen Zhangwei e Lao Changshi e outras pessoas e o Instituto de Pesquisa de Física do Sudoeste tiveram uma abordagem diferente para propor unidades de cerâmica de silício de lítio em 3D para desenvolver uma nova estrutura de produção.

No entanto, o primeiro problema enfrentado pela impressão 3D é que o siliconato de lítio é particularmente sensível ao meio ambiente.

"Por esse motivo, restringimos e controlamos estritamente as variáveis ​​ambientais do armazenamento de pó de silício de lítio, a preparação da pasta em pó impresso, a implementação do processo de impressão no tratamento térmico. O processo de preparação da pasta em pó precisa ser Realizada na caixa de luvas cheia de gases inertes, e todos os tipos de aditivos são solventes orgânicos que não são contendo a água e não podem produzir o silício ortopédico de lítio. Repórter diário de ciências e tecnologia.

Para permitir que o pó de silicato ortopédico seja impresso em 3D e possa solidificar rapidamente, um método de solidificação adequado deve ser selecionado.

"A impressão em cerâmica 3D possui dois métodos principais de solidificação, um é a solidificação óptica e a outra é a sinterização em pó ou o derretimento". da alta temperatura, é fácil quebrar e a precisão é pouco controlável.A cura da luz não é apenas menos rachadura, mas também tem uma alta precisão de impressão.

Portanto, a equipe de pesquisa científica escolheu o método de solidificação óptica e desenvolveu uma impressão 3D sólida óptica em pó de siliconicato ortopédico de alta fase dedicado.

Chen Zhangwei disse: "Misturamos com componentes aditivos químicos orgânicos preferidos e aditivos sensíveis à luz pequena em pó de lítio em pó de silício de lítio. É sensível à luz de um comprimento de onda específico. O material pode ser fixado para alcançar a policização óptica do pasta.

3D Impresso peças estruturais e, em seguida, sinterizando a alta temperatura, disparando por 8 a 10 horas em um ambiente de 1050 graus Celsius para obter porcelainização, você pode remover vários aditivos na estrutura sólida e não seguir mais a água e o dióxido de carbono no Ambiente.

A unidade de pupas impressa neste método é uma estrutura integrada e não defeituosa

A eficiência da produção desse tipo de unidade produtora de pupa impressa em 3D também deve melhorar bastante.A estrutura tradicional da microesfera ocupa um máximo de 65%e a impressão 3D pode ser ajustada com flexibilidade entre 60%e 90%, conforme necessário.

As contrapartes internacionais deram altas avaliações de que a tecnologia de impressão 3D proposta é muito inovadora na fabricação e aplicação dos componentes cerâmicos do núcleo do núcleo.O estudo é muito promissor na aplicação de estacas de agrupamento nuclear, que fornecerão mais possibilidades para substituir a estrutura da cerâmica tradicional de bola e promover a comercialização da tecnologia de reação de fusão nuclear de Takamak.

Os principais componentes dos reatores de fusão nuclear foram concluídos

Embora ainda exista um longo caminho a percorrer a fusão nuclear controladora, isso não nos impede de esforços contínuos em direção a nossos objetivos.

Como um método de fabricação avançado emergente, a impressão 3D subverteu o modelo de fabricação tradicional.A tecnologia de impressão 3D pode atingir a integração e a formação da estrutura complexa.No reator de fusão nuclear, ele mostrou gradualmente vantagens únicas.

De acordo com o professor Chen Zhangwei, antes, o Instituto de Extração e Manufatura da Universidade Shenzhen cooperou com o Instituto de Pesquisa de Física do Sudoeste para se concentrar no processo de fusão a laser seletivo do primeiro componente de aço clf-1 da parede da aglomeração nuclear. ) e sua regulamentação organizacional realizou o trabalho de pesquisa do sistema. Significativamente melhor do que o aço RAFM relatado pela literatura atual.

Este estudo fornece importantes orientações teóricas e orientações técnicas para o projeto estrutural do aço RAFM de impressão 3D de alta sobreposição para promover o desempenho controlador dos principais componentes das estacas de fusão nuclear.

Segundo relatos da mídia, em 2018, o Instituto de Ciências Materiais da HEFEI da Academia Chinesa de Ciências usou a tecnologia de impressão 3D para realizar a produção de avaliação de componentes -chave das concentrações nucleares -a primeira amostra de parede da camada de embalagem.

Os pesquisadores usam o aço da MA (CAM), de baixa forma de matéria -prima.Ao mesmo tempo, o estudo também descobriu que as características de fusão e solidificação direcional da impressão 3D levam às diferenças entre o tecido de aço de molusco e o desempenho em diferentes direções. .O estudo mostra que a tecnologia de impressão 3D possui boas perspectivas de aplicação na fabricação de componentes complexos, como aglomeração nuclear e alterações de pilhas.

As mudanças e inovações contínuas da ciência básica e as mudanças e inovações contínuas da tecnologia de impressão 3D tornam a exploração dos seres humanos no campo da tecnologia de engenharia cheia de imaginação. não é impossível. resultado da quina 4723