โลหะผสมที่มีการกระจายตัวของออกไซด์ประสิทธิภาพสูงสามารถใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นต่อไปได้
อุตสาหกรรมนิวเคลียร์มีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของวัสดุส่วนประกอบเครื่องปฏิกรณ์ โดยกำหนดให้วัสดุมีความต้านทานรังสีที่ดี คุณสมบัติการคืบของอุณหภูมิสูง และความต้านทานต่อการขยายตัวของโมฆะ เนื่องจากวัสดุจะก่อตัวเป็นโพรงเมื่อสัมผัสกับรังสีนิวตรอน ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวทางกลโลหะผสมที่เสริมการกระจายตัวของออกไซด์มีคุณสมบัติการคืบที่อุณหภูมิสูงที่ดี รักษาความแข็งโดยไม่เสียรูปที่อุณหภูมิสูง และส่วนใหญ่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 1,000 °C แต่โลหะผสมที่เสริมการกระจายตัวของออกไซด์ในเชิงพาณิชย์แบบดั้งเดิมมีข้อบกพร่อง กล่าวคือ พวกเขา อยู่ภายใต้นิวตรอนที่รุนแรง
ความต้านทานต่อการขยายตัวของโมฆะเมื่อถูกฉายรังสีมีน้อยในเดือนมีนาคม 2021 สถานีทดลองทางวิศวกรรม Texas A&M ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos และมหาวิทยาลัยฮอกไกโดในญี่ปุ่นได้ร่วมกันพัฒนาโลหะผสมที่มีการกระจายตัวของออกไซด์ประสิทธิภาพสูงรุ่นต่อไป ซึ่งสามารถใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันและฟิวชันได้โลหะผสมที่เสริมการกระจายตัวของออกไซด์ใหม่จะเอาชนะปัญหานี้ได้โดยการฝังอนุภาคนาโนออกไซด์ลงในโครงสร้างโลหะวิทยามาร์เทนซิติก ช่วยลดการขยายตัวของช่องว่างให้เหลือน้อยที่สุด และโลหะผสมที่เสริมการกระจายตัวของออกไซด์ที่เกิดขึ้นสามารถทนต่อได้ถึง 400 ตัวต่ออะตอมเป็นหนึ่งในโลหะผสมที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดที่พัฒนาในด้านนี้ในแง่ของความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการบวมตัว
ปัจจุบัน กองทัพสหรัฐฯ กองทัพเรือ และนาวิกโยธินกำลังดำเนินการทดลองและตรวจสอบตลับกระสุนคอมโพสิตน้ำหนักเบาเพื่อทดแทนตลับกระสุนโลหะทองเหลืองแบบเดิมในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2564 นาวิกโยธินได้เสร็จสิ้นการตรวจสอบประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมในห้องปฏิบัติการของกระสุนคาร์ทริดจ์คอมโพสิต 12.7 มม. และพร้อมที่จะดำเนินการทดลองภาคสนามแตกต่างจากกระสุนทองเหลืองทั่วไป MAC ใช้ปลอกพลาสติกและทองเหลืองผสมกันเพื่อลดน้ำหนักกระสุนลง 25% เพิ่มความสามารถในการบรรทุกกระสุนของทหารราบธรรมดาจาก 210 เป็น 300 นัด
นอกจากนี้ กระสุนน้ำหนักเบายังมีความแม่นยำ ความเร็วปากกระบอกปืนที่สูงกว่า และประสิทธิภาพของขีปนาวุธที่ดีกว่าเมื่อยิงด้วยกระสุนคอมโพสิตเนื่องจากพลาสติกมีค่าการนำความร้อนต่ำความร้อนของกระสุนจึงไม่สามารถถ่ายโอนไปยังลำกล้องและลำกล้องได้ง่ายซึ่งสามารถลดการสะสมความร้อนบนลำกล้องและในลำกล้องระหว่างการยิงที่รวดเร็วทำให้ช้าลง การสึกหรอของวัสดุถังการระเหยเพื่อยืดอายุของถังในเวลาเดียวกัน การสะสมความร้อนที่ลดลงในลำกล้องและห้องทำให้ปืนไรเฟิลหรือปืนกลทำการยิงได้นานขึ้น
หากคุณใช้ปืนกลยิงเร็ว M113 ยิงกระสุนทองเหลืองจำนวน 1,500 นัดอย่างรวดเร็ว กระสุนจะไหม้เนื่องจากความร้อนสูงในลำกล้อง (อุณหภูมิสูงเกินไปที่จะจุดกระสุนในกระสุน) และยิงได้เองตามธรรมชาติในขณะที่ปืนกลยิงเร็ว M113 ใช้ในการยิงกระสุนวัสดุคอมโพสิตอย่างรวดเร็ว เมื่อทำการยิงอุณหภูมิในลำกล้องและห้องจะต่ำกว่าเมื่อยิงกระสุนหุ้มทองเหลืองถึง 20% และจำนวนกระสุนที่ยิงก็เพิ่มขึ้นเป็น 2,200 นัดด้วย .
หากการทดสอบผ่าน นาวิกโยธินอาจใช้กระสุนคอมโพสิตขนาด 12.7 มม. แทนกระสุนทองเหลืองที่ใช้งานอยู่เพื่อลดน้ำหนักของกระสุน
เวลาโพสต์: Jul-25-2022