近期,超卓航科以其杰出的冷喷涂增材制造技术,成为了核能创新的重要推动力。该公司通过冷喷涂工程,正探索着为核反应堆制造与维修开辟的新途径。
冷喷涂技术,一种高效的固态粉末沉积方法,适用于涂层制作、增材制造及零件修复。超卓航科近年在核能应用领域进行了深入研究,并取得显著成果。
超卓航科专注于冷喷涂技术在制造独立组件及修复上的应用。科研人员成功证实了在轻水反应堆(LWR)的锆合金燃料包壳上沉积抗腐蚀与氧化材料涂层的可能性。此举大幅提升了燃料包壳的事故抵抗性能,确保了核反应堆的安全运行。
此外,该公司还致力于耐磨性与传热涂层的研究。通过冷喷涂技术,超卓航科成功制造出下一代燃料包壳的近净形状,既降低了成本,又缩短了生产周期。
超卓航科在冷喷涂工艺上实现了重大突破。研究发现,采用特定温度的氮气氦气混合气体,对旋转的铝合金管芯轴进行沉积,能生成高密度沉积物(孔隙率约0.05%,厚度约1mm)。随后,通过溶解铝合金管芯轴于NaOH溶液中,可获得独立的ODS钢管。此法克服了传统制造的局限,以更为经济高效的方式生产ODS钢管。
为了优化ODS钢管性能,超卓航科采用了后热处理技术。在Ar环境中,将预制管在1000°C下热处理1小时,以改善沉积态包壳管的微观结构。此过程促使氧化物纳米颗粒沉淀,基体致密化,显著提升ODS钢管的性能。
图(a)展示了通过冷喷涂工艺制造的独立ODS钢管(Lenling等人,2019)。图(b)为在1000°C退火1小时后的ODS管的亮场扫描透射电子显微镜(STEM)图像。
超卓航科的冷喷涂增材制造技术为核反应堆制造与修复提供了新颖解决方案。该技术不仅增强了燃料包壳性能,降低了成本与周期,也对核能领域发展带来了可观的经济效益与社会价值。
核能被视为未来的希望能源之一,但在安全性上存在争议。若冷喷涂技术能有效降低成本,同时提升反应堆安全性,则将开启广阔的市场前景。
全球多个国家,如美国、德国、澳大利亚、韩国、日本等,均在超音速冷喷涂技术上进行了深入研究。尽管该技术潜力巨大,但在国内相关领域的研发与应用仍较为有限。超卓航科作为专注于冷喷涂增材制造技术的领先企业,正积极促进其在核能领域的应用与进步。