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美國愛達荷*實驗室(INL)的科學家將3D打印和傳統工藝相結合,成功制造出了硅化鈾( U3Si2 )核燃料,用這種全新的方法能全面提高核燃料的循環經濟效率,當前大多數核電廠使用的核燃料是 UO2(二氧化鈾)。但與之相比,U3Si2 的密度更大,導熱性更好,能提高核反應堆的安全性和效率。所以,INL 的主要研究方向都放在 U3Si2 上面。INL 的這項研究名為 AMAFT,是由 Isabella Van Rooyen 博士、Clemente Parga博士,以及電廠建設公司 Ed Lahoda of Westinghouse 聯合發起的,采用研磨(傳統的鈾礦石處理方法)和“激光塑形” 3D 打印這兩種工藝。而在實驗中,INL 已經用這種方法制造出了質密的 U3Si2 小球,具體步驟是首先通過激光創建一個熔融池,然后混合 U3Si2 和其它原材料粉末。
近日,中國科學院寧波材料技術與工程研究所核能材料工程實驗室經過研究,制備出一種流動性好(復數粘度0.01~0.2Pa·S)、存儲時間長(>6個月)、氧含量低(~0.1 wt%)、陶瓷產率高(1600℃陶瓷產率達~79wt%)、陶瓷產物中C/Si為~1.1,且1500℃靜態氧化后質量變化小于3%的液態超支化聚碳硅烷(LHBPCS)。樣品品質獲得多個應用單位的肯定。此外,該研究團隊在LHBPCS固化交聯機理上也有深入研究,能夠實現其光固化成型和低溫熱固化成型,凝膠化時間僅數分鐘,且結構致密無泡孔。