总部位于西雅图的超安全核能公司(USNC)已经获得了一种新的方法，可以使用碳化硅等耐火材料3D打印核反应堆部件。
开发的橡树岭国家实验室该方法将粘合剂喷射3D打印技术与化学蒸汽渗透工艺相结合，可以更高效江南平江南平台版台版、更复杂地创建反应器组件。
通过许可该方法，USNC希望推进其使命，即开发和部署基于核能的发电设备，这些设备不仅安全、使用简单，而且具有商业竞争力。
ORNL核能和燃料循环部门主管Jeremy Busby表示:“看到我们的行业合作伙伴正在积极开发和部署从基本概念到更成熟的技术，这是值得的。”
“这正是ORNL努力为我们的能源组合带来的影响。”
江南平江南平台版台版核能发电的3D打印
根据世界核能协会的数据，核能目前提供了美国近20%的电力供应。然而，在未来30年内，许多现有的核反应堆可能会退役，因为它们是基于70年前的轻水技术。
为了解决这个问题，ORNL正在领导转换挑战反应堆(TCR)，由美国能源部该项目旨在探索美国国内更快、更便宜的核能分布，以降低制造成本和交货时间，并提高安全性。作为项目的一部分，ORNL建造核反应堆堆芯使用直接能量沉积(DED) 3D打印等技术。江南平台版江南平台版
在2020年,普渡大学在获得能源部80万美元的拨款后，成为TCR项目的主要贡献者。因此，普渡大学是开发人工智能(AI)模型以确保反应堆堆芯3D打印部件的核级质量。
ORNL也开发了自己的TCR项目新型3D打印江南平台版技术江南平台版专门用于生产核反应堆部件。该工艺结合了粘合剂喷射和陶瓷生产工艺，可以更有效地制造复杂形状的部件，例如热交换器内的流体通道。
该方法还可以打印高温合金和难熔金属，由于它们耐极端高温和江南平台版降解，对核反应堆部件的安全运行至关重要。
自从启动TCR项目以来，ORNL的3D打印核反应堆组件已安装在田纳西河谷管理局(TVA)阿拉巴马州布朗斯渡口核电站。与核燃料供应商合作开发金通公司目前，四个3D打印燃料组件支架在工厂处于常规运行状态。
授权使用ORNL方法
根据新协议，USNC将授权ORNL的3D打印方法为其先进的反应堆设计开发和部署组件。江南平台版江南平台版该公司还计划将其业务扩展到东田纳西州，以便更接近ORNL的专业知识，同时扩大核工业应用专用部件的生产。
USNC执行副总裁Kurt Terrani表示:“该技术是USNC先进反应堆设计制造结构和核心部件的理想技术。”Kurt Terrani在加入USNC之前曾担任ORNL TCR项目的技术总监。
他说:“我们还在反应堆堆芯中使用了能够承受非常恶劣的环境和高温的材料，并且不会导致任何降解。”“通过核工程和材料科学的基础应用，我们设计了多个冗余屏障，以防止任何潜在的辐射释放。”
USNC用碳化硅制造其核反应堆核心部件，碳化硅是一种耐高温陶瓷，据报道已被证明耐辐射。然而，用碳化硅加工反应器部件非常耗时且昂贵。
ORNL的增材制造方法将使USNC能够更有效地制造碳化硅组件，同时实现所需的复杂形状。
“这是添加剂的圣杯，你可以更快地完成以前用传统制造方法很难或不可能完成的几何形状，”Terrani补充说。
USNC的新试点燃料制造工厂将位于橡树岭的东田纳西科技园，距离ORNL的主校区只有几分钟的路程。通过此举，该公司旨在继续与ORNL的合作伙伴关系，并支持TCR计划。
USNC首席执行官Francesco Venneri表示:“我们期待继续与ORNL保持密切的关系。”“靠近实验室及其世界一流的科学家和设施，使我们能够轻松获得反应堆堆芯技术和增材制造方面的专业知识，以及最新的辐射、燃料和材料研究，所有这些都有利于USNC致力于为世界市场带来安全、可靠和可靠的核能。”
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特色图片显示USNC已经授权ORNL的新型增材制造方法来生产复杂的核反应堆部件。图片来源:Carlos Jones/ORNL。
