QuesTek получила 1,1 млн долларов на разработку новых 3D-печатаемых молибденовых сплавов для ядерных реакторов

Финансирование будет использовано для проектирования, разработки и квалификации новых материалов и производственных процессов для реакторов на расплавах солей следующего поколения. Проект второй фазы будет сосредоточен на разработке эффективного и экономичного процесса обработки биметаллических структур методом холодного напыления с использованием тугоплавких сплавов (например, молибдена) в качестве поверхностного слоя для обеспечения коррозионной стойкости и высокотемпературной стабильности на поверхности конструкционных материалов, сертифицированных ASME.

Проект касается очень специфического класса ядерных реакторов, называемых реакторами на расплавах солей (MSR, molten salt reactor). Их особенность заключается в том, что в них в качестве охлаждающей жидкости, а в некоторых вариантах и самого ядерного топлива, используется смесь расплавленных солей. Эти реакторы работают при низком давлении, что позволяет их сделать менее габаритными, более дешевыми и безопасными.

К сожалению, одобренные ASME материалы, используемые для реакторов MSR, часто не обладают устойчивостью к солевой коррозии, что ограничивает их потенциал долгосрочного использования. Таким образом, существует потребность в антикоррозийном покрытии - эту задачу и решает компания QuesTek.

В ходе первой фазы проекта компания QuesTek использовала свои технологии интегрированного вычислительного материаловедения (ICME, Integrated Computational Materials Engineering) для разработки новых составов молибденовых сплавов, сочетающих в себе технологичность холодного распыления с высокой коррозионной стойкостью к солевым расплавам и прочное сцепление с материалом подложки. Первые испытания метода холодного распыления позволили успешно нанести эти композиции на нержавеющую сталь 316.

Доктор Пин Лу, инженер-конструктор по материалам QuesTek и главный исследователь проекта, заявил: "Холодное распыление - одна из самых эффективных и экономичных технологий нанесения покрытий, позволяющая значительно продлить срок службы ядерных реакторов следующего поколения. Мы рады возможности применить наш проверенный подход к расчетному проектированию материалов для разработки новых высокоэффективных огнеупорных материалов для холодного распыления, улучшая экономическую целесообразность и эксплуатационные характеристики будущих чистых источников энергии".

Сообщается, что теперь компания будет применять свою технологию для изучения дополнительных видов сплавов с использованием ниобия, вольфрама, тантала и других материалов.