Nauka dla Społeczeństwa

29.03.2024
PL EN
30.05.2023 aktualizacja 30.05.2023

Nowy stop dla energetyki jądrowej i przemysłu kosmicznego

Struktura stopu W29.4Ta42.0V16.1Cr5.0Hf7.5 uzyskana przy użyciu symulacji Monte Carlo, opartych na obliczeniach ab initio dla czterech różnych temperatur: 300 K, 620 K, 1000 K i 1500 K. Źródło: PW Struktura stopu W29.4Ta42.0V16.1Cr5.0Hf7.5 uzyskana przy użyciu symulacji Monte Carlo, opartych na obliczeniach ab initio dla czterech różnych temperatur: 300 K, 620 K, 1000 K i 1500 K. Źródło: PW

Nad ogniotrwałym materiałem, który przetrwa ekstremalne warunki panujące w elektrowniach jądrowych i może znaleźć zastosowanie w przemyśle kosmicznym, pracuje międzynarodowy zespół naukowców z udziałem badacza z Politechniki Warszawskiej.

Jak poinformowała uczelnia na stronie internetowej, nanokrystaliczny stop W-Ta-Cr-V-Hf naukowcy opisali w „Nature Communications”. Jednym z autorów jest dr hab. inż. Jan Wróbel z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW.

Stop "jest ogniotrwały i – podobnie jak wcześniej przez nas badany W-Ta-Cr-V – wybitnie odporny na promieniowanie. W porównaniu poprzednikiem charakteryzuje się jednak wyraźnie lepszą stabilnością mikrostrukturalną, wynikającą z dużej gęstości stabilnych granic ziaren, złożoności chemicznej oraz obniżenia temperatury, w której pojawiają się w stopie kruche fazy międzymetaliczne" - wyjaśnia cytowany na stronie PW dr hab. inż. Jan Wróbel.

Naukowiec uczestniczył w prowadzeniu symulacji komputerowych, na podstawie których zaprojektowano nowy stop. Prace oparto na mechanice kwantowej i połączono z metodami statystycznymi, które polski badacz wykorzystuje do projektowania wieloskładnikowych stopów metali.

Nad publikacją pracowali naukowcy z Los Alamos National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory, Argonne National Laboratory oraz z uniwersytetów: Wisconsin-Madison, Clemson, Oxford, Middle East Technical University w Ankarze. Badacze z Oxfordu i Politechniki Warszawskiej realizowali swoje prace w ramach europejskiego projektu EUROfusion.

Zespół planuje dalszą optymalizację składu stopu. Naukowcy szukają alternatywy dla czystego wolframu do zastosowania w diwertorze - najbardziej wymagającym elemencie konstrukcyjnym reaktorów syntezy termojądrowej.

Więcej informacji w artykule źródłowym - A quinary WTaCrVHf nanocrystalline refractory high-entropy alloy withholding extreme irradiation environments. (PAP)

Nauka w Polsce

kol/ bar/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2024