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/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Eksperci: AI może wspomagać w psychoterapię, ale chatboty mają mnóstwo ograniczeń

  • 07.10.2024 EPA/SPACEX

    Innowacyjne anteny firmy Astronika w misji HERA

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

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera