北京時(shí)間 3 月 3 日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，目前，伴隨著金屬和高科技復(fù)合材料的快速發(fā)展，3D 打印技術(shù)現(xiàn)已在航空航天和醫(yī)療領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，增材制造也被視為生產(chǎn)小型、安全的下一代核反應(yīng)堆的關(guān)鍵技術(shù)。
最新實(shí)例是來(lái)自美國(guó)西雅圖市的超安全核公司（USNC），該公司從橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室獲得一項(xiàng)新型 3D 打印技術(shù)授權(quán)，該方法可使該公司不采用金屬、而是工程陶瓷來(lái)制造能抵抗輻射和極端溫度條件的核反應(yīng)堆組件，從而開(kāi)發(fā)安全性新一代反應(yīng)堆。
超安全核公司正在制造微型模塊化反應(yīng)堆，部署這些反應(yīng)堆的成本將高達(dá)數(shù)千萬(wàn)美元，而目前的大型反應(yīng)堆需要數(shù)十億美元，該公司計(jì)劃在 2026 年前部署其第一座反應(yīng)堆。此外，超安全核公司還致力地開(kāi)發(fā)適用于核動(dòng)力火箭的小型反應(yīng)堆，該安全設(shè)計(jì)依賴于一種堅(jiān)固燃料，它是由微陶瓷涂層的鈾燃料顆粒制成，被包裹在碳化硅基質(zhì)中。
這種新型 3D 打印技術(shù)結(jié)合采用一種特殊陶瓷工藝的粘合劑噴涂打印，可使某些零件設(shè)計(jì)成新的復(fù)雜幾何形狀，此前此類制造工藝是不可能實(shí)現(xiàn)的。
碳化硅是一種工程陶瓷，現(xiàn)已被用于坦克裝甲、特種電子設(shè)備和航空航天制造領(lǐng)域，但要用這種陶瓷材料鍛造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜的反應(yīng)堆部件，僅依靠機(jī)械加工或者鑄造等傳統(tǒng)方法是很難實(shí)現(xiàn)的。
然而，新的 3D 打印技術(shù)卻能突破該技術(shù)難題，利用該技術(shù)不僅可以更快、更經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)反應(yīng)堆組件，還可以為某些組件設(shè)計(jì)出新的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，超安全核公司的價(jià)值定位可以概括為兩點(diǎn)：一是設(shè)計(jì)本質(zhì)上安全，且具有高度先進(jìn)的核能系統(tǒng)；二是采用高度安全、耐高溫的材料作為燃料。碳化硅 3D 打印是一種提供新可能性的技術(shù)，但也需要進(jìn)行徹底審查，從而確保制造材料及其性能符合嚴(yán)格的核許可和監(jiān)管要求。
事實(shí)上，3D 打印在核工業(yè)制造領(lǐng)域并非新鮮事物，2017 年，西門(mén)子公司成為全球首家在核電站安裝 3D 打印部件的公司，斯洛文尼亞一家核電站的消防水泵上使用一個(gè) 3D 打印小金屬部件。從那以后，其他人在商業(yè)反應(yīng)堆中投入更多、更大的 3D 打印部件。
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