Wysokowydajne stopy wzmacniane dyspersją tlenków można stosować w reaktorach jądrowych nowej generacji
Przemysł nuklearny ma wysokie wymagania dotyczące niezawodności materiałów składowych reaktorów, wymagając, aby materiały te miały dobrą odporność na promieniowanie, właściwości pełzania w wysokich temperaturach i odporność na rozszerzanie się pustych przestrzeni, ponieważ materiały będą tworzyć wnęki pod wpływem promieniowania neutronowego, co spowoduje awarię mechaniczną. Stopy wzmacniane dyspersją tlenków mają dobre właściwości pełzania w wysokich temperaturach, zachowują sztywność bez odkształceń w wysokich temperaturach, a większość z nich wytrzymuje wysokie temperatury do 1000 ° C, ale tradycyjne dostępne na rynku stopy wzmacniane dyspersją tlenków mają wadę, to znaczy są poddawane działaniu ekstremalnych neutronów.
Odporność na rozszerzanie się pustych przestrzeni po napromieniowaniu jest słaba. W marcu 2021 r. stacja eksperymentalna Texas A&M Engineering Experiment Station, laboratorium narodowe Los Alamos i uniwersytet Hokkaido w Japonii wspólnie opracowały wysokowydajny stop wzmocniony dyspersją tlenków nowej generacji, który można stosować w reaktorach rozszczepienia jądrowego i syntezy jądrowej. Nowy stop wzmocniony dyspersją tlenków rozwiązuje ten problem poprzez osadzenie cząstek nanotlenku w martenzytycznej strukturze metalograficznej, minimalizując rozszerzanie się pustych przestrzeni, a powstały stop wzmocniony dyspersją tlenków może wytrzymać do 400 na atom. Jest to jeden z najskuteczniejszych stopów opracowanych w tej dziedzinie pod względem wytrzymałości w wysokiej temperaturze i odporności na pęcznienie.
Obecnie armia amerykańska, marynarka wojenna i korpus piechoty morskiej prowadzą próby i weryfikacje lekkich nabojów kompozytowych, które mają zastąpić tradycyjne naboje mosiężne. W maju 2021 roku piechota morska zakończyła laboratoryjną weryfikację parametrów środowiskowych kompozytowego pocisku nabojowego kal. 12,7 mm i jest gotowa do przeprowadzenia prób terenowych. W odróżnieniu od tradycyjnych mosiężnych kul, MAC wykorzystuje kombinację plastikowych i mosiężnych łusek, aby zmniejszyć masę pocisku o 25%, zwiększając pojemność amunicji zwykłej piechoty z 210 do 300 nabojów.
Ponadto ten lekki pocisk ma wyższą celność, prędkość wylotową i lepsze parametry balistyczne. Podczas strzelania pociskami z powłoką kompozytową, ze względu na słabą przewodność cieplną tworzywa sztucznego, ciepło pocisku nie jest łatwo przenoszone na lufę i lufę, co może zmniejszyć akumulację ciepła na lufie i w lufie podczas szybkiego strzelania, spowolnić zużycie materiału lufy. Ablacja, przedłużająca żywotność lufy. Jednocześnie zmniejszone gromadzenie się ciepła w lufie i komorze pozwala na dłuższe prowadzenie ognia z karabinu lub karabinu maszynowego.
Jeśli użyjesz szybkostrzelnego karabinu maszynowego M113 do szybkiego wystrzelenia 1500 sztuk mosiężnych kul, kula spłonie z powodu wysokiej temperatury w lufie (temperatura jest zbyt wysoka, aby zapalić amunicję w kuli) i wystrzeli samoistnie; natomiast szybkostrzelny karabin maszynowy M113 służy do szybkiego wystrzeliwania pocisków z materiału kompozytowego. Podczas strzelania temperatura w lufie i komorze jest o 20% niższa niż przy strzelaniu pociskami w mosiężnej osłonie, a liczba wystrzelonych pocisków również wzrosła do 2200 sztuk .
Jeśli test zakończy się pomyślnie, piechota morska może użyć pocisków kompozytowych kal. 12,7 mm w celu zastąpienia aktywnych kul mosiężnych w celu zmniejszenia masy amunicji.
Czas publikacji: 25 lipca 2022 r