Високоефективні оксидно-дисперсійно зміцнені сплави можна використовувати в ядерних реакторах наступного покоління
Атомна промисловість висуває високі вимоги до надійності матеріалів компонентів реактора, вимагаючи, щоб матеріали мали гарну радіаційну стійкість, властивості високотемпературної повзучості та стійкість до розширення пустот, оскільки матеріали утворюють порожнини під впливом нейтронного випромінювання, що призводить до механічної руйнування. Оксидні дисперсійно зміцнені сплави мають хороші властивості високотемпературної повзучості, зберігають жорсткість без деформації при високих температурах, і більшість із них можуть витримувати високі температури 1000 °C, але традиційні комерційні оксидні дисперсійно зміцнені сплави мають дефект, тобто вони піддаються впливу екстремальних нейтронів.
Стійкість до розширення пустот при опроміненні слабка. У березні 2021 року Техаська інженерна експериментальна станція A&M, Національна лабораторія Лос-Аламоса та Університет Хоккайдо в Японії спільно розробили високоефективний оксидно-дисперсійно-зміцнений сплав нового покоління, який можна використовувати в ядерних реакторах поділу та термоядерного синтезу. Новий сплав, зміцнений дисперсією оксиду, долає цю проблему шляхом вбудовування частинок нанооксиду в мартенситну металографічну структуру, що мінімізує розширення пустот, і отриманий сплав, зміцнений дисперсією оксиду, може витримувати до 400 на атом. Це один із найуспішніших сплавів, розроблених у цій галузі з точки зору високотемпературної міцності та стійкості до набухання.
В даний час армія, флот і корпус морської піхоти США проводять випробування та перевірку легких композитних патронів для заміни традиційних латунних металевих патронів. У травні 2021 року Корпус морської піхоти завершив лабораторну перевірку екологічних характеристик кулі калібру 12,7 мм із композитного патрона та готовий до проведення польових випробувань. На відміну від традиційних латунних куль, MAC використовує комбінацію пластикових і латунних гільз, щоб зменшити вагу кулі на 25%, збільшивши боєкомплект звичайних піхотинців з 210 до 300 пострілів.
Крім того, ця легка куля має вищу точність, початкову швидкість і кращі балістичні характеристики. Під час стрільби кулями з композитної оболонки через погану теплопровідність пластику тепло кулі нелегко передається стволу та стовбуру, що може зменшити накопичення тепла на стовбурі та в стволі під час швидкої стрільби, уповільнити знос матеріалу стовбура. Абляція, продовження терміну служби стовбура. Водночас зменшене накопичення тепла в стовбурі та патроннику дозволяє гвинтівці чи кулемету продовжувати стрільбу довше.
Якщо ви використовуєте швидкострільний кулемет M113 для швидкого вистрілу 1500 патронів латунними кулями, куля згорить через високу температуру в стволі (температура занадто висока, щоб запалити боєприпаси в кулі), і вистрілить самовільно; при цьому скорострільний кулемет М113 використовується для швидкої стрільби кулями з композитного матеріалу. Під час стрільби температура в стволі та патроннику на 20% нижча, ніж при стрільбі кулями з латунною гільзою, кількість випущених куль також зросла до 2200 пострілів. .
Якщо тест пройдено, Корпус морської піхоти може використовувати 12,7-мм композитні кулі замість активних латунних куль, щоб зменшити вагу боєприпасів.
Час публікації: 25 липня 2022 р