영국 연구원들이 핵융합을 위한 텅스텐과 구리를 개발
맨체스터 대학교의 한 그룹이 융합로에 사용될 텅스텐과 구리 부품을 생산하는 방법을 탐구하고 있습니다. 이러한 원소들은 엄청난 열과 입자 충격에 직면하는 중요한 부품인 다이버터를 구성하는 데 필수적입니다. 두 금속 간의 견고하고 영구적인 결합을 달성하는 것이 목표인데, 이는 전통적인 기술로는 불가능합니다. 이 장애물을 극복하기 위해 팀은 현대적인 적층 제조 방법을 적용합니다. 🔬
레이저 3D 프린팅이 기존 프로세스의 장벽을 깨뜨립니다
텅스텐과 구리를 일반적인 절차로 결합하는 것은 큰 도전을 수반합니다. 융점의 차이와 열에 대한 팽창 방식의 차이로 인해 응력이 발생하여 접합부가 파괴됩니다. 레이저 3D 프린팅은 텅스텐 기반 위에 구리의 정밀한 층을 증착할 수 있게 하여 점진적인 변화를 생성합니다. 이러한 점진적인 조성 변화는 열 응력을 줄이고 완성된 부품의 구조를 강화합니다.
그라디언트 결합의 주요 장점:- 금속의 서로 다른 열팽창으로 인한 응력을 완화합니다.
- 더 강하고 파괴에 저항력이 강한 인터페이스를 생성합니다.
- 제어된 방식으로 재료 특성이 변하는 부품을 설계할 수 있게 합니다.
두 금속을 융합하는 것은 별에서 원자를 융합하는 것만큼 복잡해 보일 수 있지만, 적어도 여기서는 태양 중력을 재현할 필요가 없습니다.
진전은 융합 에너지를 촉진할 목적입니다
효과적이고 장수명인 다이버터를 달성하는 것은 상업적으로 실행 가능한 융합로, 예를 들어 대형 프로젝트 ITER를 건설하는 데 있어 가장 큰 기술적 도전 중 하나입니다. 플라스마 조건을 견딜 수 있는 부품은 반응로가 중단 없이 작동하는 데 필수적입니다. 이 이니셔티브는 재료 과학을 발전시킬 뿐만 아니라 깨끗하고 거의 무한한 에너지원을 실현하는 옵션을 가까이 데려옵니다.
반응로 개발에 미치는 영향:- 더 내구성 있는 부품은 더 길고 안정적인 운영 주기를 가능하게 합니다.
- 미래 반응로 설계의 핵심 재료 병목 현상을 극복합니다.
- 이 기술은 호환되지 않는 다른 재료를 결합하는 데 적응될 수 있습니다.
에너지 미래를 향한 중요한 단계
이 작업은 적층 제조가 이전에 극복 불가능해 보였던 재료 공학 문제를 어떻게 해결하는지 보여줍니다. 텅스텐과 구리 간의 결합을 완벽하게 함으로써 융합 플라스마를 담는 시스템을 구축하는 길이 평탄해집니다. 이러한 유형의 모든 진전은 전 세계 전력 공급을 변화시킬 수 있는 에너지를 장악하는 데 우리를 조금 더 가까이 데려갑니다. ⚡