Νέο υπερκράμα θα μπορούσε να μειώσει την εξάρτηση των ΗΠΑ από το κοβάλτιο της Κίνας

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο που κατασκευάζονται με την προσθήκη κοβαλτίου, είναι, επί του παρόντος, το υλικό επιλογής για πολλές προηγμένες εφαρμογές, όπως πυρηνικοί αντιδραστήρες και διαστημικά οχήματα, λόγω της αντοχής τους σε ακραία περιβάλλοντα. 

Η Κίνα είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός επεξεργασμένου κοβαλτίου με περισσότερο από το 75% του ακατέργαστου κοβαλτίου στον κόσμο να προέρχεται από ελεγχόμενα από την Κίνα ορυχεία στη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό.   

Οι αναταράξεις στην εφοδιαστική αλυσίδα σε συνδυασμό με την αυξημένη ζήτηση για κοβάλτιο, παρακίνησαν τους ερευνητές στο PNNL να αναζητήσουν ένα εναλλακτικό υπερκράμα για χρήση σε προηγμένες πυρηνικές τεχνολογίες. 

Οι ερευνητές ξεκίνησαν χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις υπολογιστή για να βρουν πιθανές συνθέσεις κραμάτων, μία διαδικασία που τους οδήγησε στο μαγγάνιο. 

Η ερευνητική ομάδα δημιούργησε το νέο κράμα χρησιμοποιώντας μια παραδοσιακή μέθοδο χύτευσης και μια προηγμένη τεχνική παραγωγής που ονομάζεται friction stir consolidation, η οποία χρησιμοποιεί την παραγωγή θερμότητας λόγω τριβής για την ανάμειξη υλικών και την προσαρμογή της μικροδομής του κράματος.

«Είμαστε συνηθισμένοι να εστιάζουμε μόνο στις μηχανικές ιδιότητες ενός συγκεκριμένου κράματος και συχνά δε σκεφτόμαστε τη διαθεσιμότητα των πρώτων υλών». είπε η Isabella van Rooyen, Senior Technical Advisor for Advanced Material Systems στο PNNL. «Περισσότεροι ερευνητές, ειδικά στον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής, πρέπει να συνειδητοποιήσουν τις ευκαιρίες μείωσης χρήσης ή αντικατάστασης κρίσιμων υλικών που περιλαμβάνονται στον κατάλογο κρίσιμων πρώτων υλών και να δουν ότι αυτή η διαδικασία θα μας επιτρέψει να προχωρήσουμε ταχύτερα στη διαδικασία παραγωγής, διατηρώντας παράλληλα τις απαιτήσεις απόδοσης». 

Το PNNL αναζητά συνεργάτες για να κλιμακώσει την κατασκευή του νέου κράματος και να αξιολογήσει την απόδοση του σε διαφορετικές εφαρμογές. Η έρευνα για την υποκατάσταση κρίσιμων υλικών θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη εγχώριων εφοδιαστικών αλυσίδων για υπερκράματα που χρησιμοποιούνται στην πυρηνική βιομηχανία, με αποτέλεσμα την πιο προσιτή, αξιόπιστη και ασφαλή παραγωγή ενέργειας στις ΗΠΑ.

Το έργο υποστηρίχθηκε από το πρόγραμμα Advanced Materials and Manufacturing Technologies του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ το οποίο στοχεύει στην επιτάχυνση της εμπορευματοποίησης νέων υλικών και μεθόδων παραγωγής.

Με πληροφορίες από energy.gov

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR