• 23/05/2012

Thermo-shockbestendig materiaal voor kernfusietoepassingen

KeyTec en ECN werken samen om via spuitgieten componenten voor extreme warmtebelasting te maken.

Trefwoorden: #kernfusie, #spuitgieten, #thermoshock

Lees verder

research

ENGINEERINGNET.NL -- ECN heeft een extreem thermo-shock bestendig materiaal voor kernfusietoepassingen ontwikkeld, dat met spuitgieten is vormgegeven.

KeyTec en ECN hebben een licentieovereenkomst getekend waardoor KeyTec via dit proces hoogwaardige materialen (hoogsmeltend en slijtvast) kan maken en leveren.

Wolfraam en Molybdeen zijn poedermetallurgische materialen die optimaal blijven tijdens extreme warmtebelasting. ECN heeft een poedermetallurgische variant van het spuitgiettechnologie proces ontwikkeld voor de productie van wolfraam componenten, die onder extreme warmtebelastingen superieure eigenschappen vertonen. Het materiaal is Yttrium gedoteerd.

Testen bij een geabsorbeerd vermogen van 1.13 GW/m2 gedurende 1000 cycles van 1 ms leiden niet tot scheurvorming, in tegenstelling tot conventioneel materiaal. Met name de ductiliteit, de buigsterkte en de hardheid van het materiaal zijn geoptimaliseerd, en ook de rekristallisatie-eigenschappen.

De unieke eigenschappen van het verkregen materiaal zijn voor een groot gedeelte bepaald door het gebruik van de spuitgiettechnologie. Het materiaal is zeer homogeen en vertoont een fijne microstructuur, dezelfde in drie dimensies, in tegenstelling tot de richtingsafhankelijkheid van conventioneel materiaal. Het materiaal vertoont dan ook geen recrystallisatie tussen 1200-1440 °C, maar is stabiel tot ruim boven 2000 °C.

De technologie is zeer geschikt voor het toepassen van een breed scala aan doteringen en het ontwikkelen van legeringen, die beide de sleutel zijn voor het ontwikkelen van nieuwe materialen.

Het spuitgietproces is een technologie met onbeperkte vormvrijheid, waardoor machinale bewerking kan worden voorkomen. In geval van wolfraam is dit zowel kostentechnisch als qua performance relevant.


(KV) (afbeelding wikipedia: fusie deuterium & tritium)