Vật liệu siêu cấp sản xuất tại Anh để bảo vệ lò phản ứng nhiệt hạch khỏi nhiệt độ cực cao

Vương quốc Anh đã đạt được bước tiến quan trọng hướng tới mục tiêu vận hành một nhà máy điện nhiệt hạch nguyên mẫu vào năm 2040 thông qua việc ra mắt DIADEM, một sáng kiến nghiên cứu tập trung vào việc vượt qua thách thức lớn trong kỹ thuật vật liệu. Các lò phản ứng nhiệt hạch đòi hỏi các thành phần có khả năng chịu được nhiệt độ cực cao—lên tới 3.000°C—và các trường từ mạnh mẽ. Vonfram và đồng là những vật liệu lý tưởng cho những điều kiện này nhờ điểm nóng chảy cao của vonfram và khả năng dẫn nhiệt xuất sắc của đồng. Tuy nhiên, sự khác biệt lớn về điểm nóng chảy và tỷ lệ giãn nở nhiệt của chúng đã khiến các phương pháp ghép nối truyền thống như hàn hoặc đúc trở nên không hiệu quả, thường dẫn đến nứt hoặc tách rời. DIADEM, do Trung tâm Sản xuất Bổ sung của Đại học Nottingham dẫn đầu, đang giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng Công nghệ In 3D Laser Đa Kim loại trên nền bột (MM-LPBF), một kỹ thuật in 3D tiên tiến cho phép chế tạo đồng thời các thành phần vonfram-đồng từ đầu. Quá trình này tạo ra các “siêu vật liệu” với sự chuyển tiếp vi mô mượt mà giữa hai kim loại, loại bỏ các mối nối yếu và cải thiện độ bền. Đột phá này không chỉ thúc đẩy...