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金屬材料項目可研報告,金屬材料課題

韓韓
文章最后更新時(shí)間2024年06月15日,若文章內容或圖片失效,請留言反饋!

大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話(huà)題,就是關(guān)于金屬材料項目可研報告的問(wèn)題,于是小編就整理了3個(gè)相關(guān)介紹金屬材料項目可研報告的解答,讓我們一起看看吧。

袁小林認為,沃爾沃汽車(chē)是如何持續減少浪費,提升材料效率的?

“袁小林告訴記者以循環(huán)經(jīng)濟,持續減少浪費,提升材料效率。循環(huán)經(jīng)濟能夠減少對有限資源的開(kāi)采,對資源進(jìn)行有效利用、消除浪費,并進(jìn)一步助力總體碳排放的降低。沃爾沃汽車(chē)的工作方向之一是在產(chǎn)品中更多使用可循環(huán)及生物基材料等,目標是到 2025 年在新車(chē)中應用 25% 可循環(huán)材料。沃爾沃汽車(chē)在可持續發(fā)展科技日現場(chǎng)展出了可持續材料展示車(chē),展現其對于生物基材料、可循環(huán)金屬及塑料等可持續材料的可行性研究成果及潛在應用。展示車(chē)的格柵框架、擋板隔熱層等由循環(huán)塑料制成;電機殼體、輪轂等由循環(huán)鋁制成;門(mén)內板由天然纖維生物基材料制成。除應用綠色可持續材料外,沃爾沃汽車(chē)還正致力于持續提高材料效率,通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新和數字分析,尋求更多提高材料利用度的方法?!?/p>

scr415h國內對應材料?

國內對應材料為SCR44H,是一種耐高溫、耐腐蝕的耐磨材料。SCR44H材料主要由鉻、鎳、鉬等金屬元素組成,具有優(yōu)良的硬度和耐磨性,常用于制造鑄造機械零件、化工設備部件,以及船舶、航空航天等領(lǐng)域。SCR44H材料在國內廣泛應用于重型機械、石油化工、海洋工程等領(lǐng)域,其優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕性能受到了廣泛認可。同時(shí),國內的SCR44H材料也通過(guò)了相關(guān)標準認證,具有穩定可靠的質(zhì)量保障,受到了市場(chǎng)的青睞。

scr415h是一種低合金鋼,國內對應的材料可以是 20CrMoH、20Cr2Ni4AH、30Cr2Ni4MoVH等。這些材料在機械性能和化學(xué)成分上與scr415h相似,可以用于制造軸承、齒輪、傳動(dòng)軸等零部件。這些材料在國內的應用廣泛,具有良好的可焊性、韌性和疲勞強度,能夠滿(mǎn)足各種工程結構的需求。因此,這些國內對應材料對于替代scr415h具有很好的可行性,同時(shí)也能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

scr415h 是一種熱軋合金鋼材料,國內對應的材料通常是 20CrMo,它具有相似的化學(xué)成分和力學(xué)性能。這種材料常用于制造高溫高壓設備的殼體和構件,如鍋爐、壓力容器、汽輪機和發(fā)電設備等。20CrMo具有優(yōu)秀的熱處理性能和機械性能,具有良好的耐熱性和耐蝕性,適合在高溫高壓環(huán)境下使用。在國內,20CrMo被廣泛應用于工業(yè)制造和能源領(lǐng)域,是一種重要的優(yōu)質(zhì)鋼材。

世界核協(xié)會(huì )稱(chēng)中國引領(lǐng)全球熔鹽堆研究,熔鹽堆使用什么核燃料,有何優(yōu)點(diǎn)?

金屬材料項目可研報告,金屬材料課題

一提起核燃料,我們首先想到的是鈾,但其實(shí),有一種名字很“土”,半衰期比宇宙年齡還要長(cháng),高達140.5億年的元素,它也是鈾的超級替補,這就是釷。

而熔鹽堆主要是指“釷基熔鹽堆”。

釷是什么

在科幻小說(shuō)中,未來(lái)世界是可以直接“燒”巖石的,從理論上講,這并沒(méi)有夸張。因為獨居石這種石頭中就含有大量的釷,而含量高的,可達8%。

8%含量看上去似乎也不是那么高,但我們得知道,當今主流的核反應堆,以壓水堆為例,核燃料中參與裂變的鈾235含量只在2%~4.4%之間。

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圖為獨居石,圖片來(lái)自Ra'ike。

在原子家族中,釷排在第90位(原子序數),與排在第92位的鈾僅相差兩位。

但比鈾更優(yōu)越的是,釷的含量要高得多,地球上,釷的蘊藏量是鈾的3倍到4倍,而有報道認為,釷就跟鉛一樣普遍??偛吭O在美國的釷能源聯(lián)盟估計,如果美國的用電量不變,則美國的釷蘊藏量足夠給美國供電超過(guò)1000年。

諾貝爾物理學(xué)獎獲得者,粒子物理學(xué)家卡羅·魯比亞,他說(shuō):“目前中國通過(guò)進(jìn)口鈾來(lái)滿(mǎn)足現有的、待建的核電站的需求,如果用釷,那么中國就根本不需要依賴(lài)進(jìn)口了?!?/p>

釷的蘊藏量比鈾大得多,這是世界公認的?,F在的問(wèn)題是,在反應堆中,釷是怎么產(chǎn)生能量的?它也像鈾235一樣,會(huì )裂變嗎?

不會(huì )。

釷基熔鹽堆原理

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鈾235的裂變動(dòng)圖。

鈾235被中子撞擊后,裂變并產(chǎn)生中子,從而有連鎖反應。但釷不具備鈾235這樣的特性。不過(guò),這不難解決。

古有點(diǎn)石成金術(shù),而今有中子術(shù)。

自然界存在的釷是釷232,當它吸收一個(gè)中子后,就變成了釷233,釷233再經(jīng)過(guò)兩次β衰變,就搖身變成了鈾233。

而鈾233就跟我們熟悉的鈾235一樣了,只要有中子撞擊,鈾233就會(huì )裂變并產(chǎn)生大量中子,這些中子反過(guò)來(lái)又去將釷232增值,如此就能循環(huán)下去了。

有哪些優(yōu)勢

釷基熔鹽堆中,因為高溫,釷和其他鹽是以一種熔融的形態(tài)存在的,反應堆中,熔鹽自身既是加載核燃料的載體,且因為是循環(huán)流動(dòng),所以它同時(shí)也是冷卻劑。

而像大家熟悉的壓水堆,它是通過(guò)循環(huán)水作為冷卻劑,這讓反應爐需要常年保持在150個(gè)大氣壓左右。

而釷基熔鹽堆因為可以不使用水作為冷卻劑,因此反應爐內是在常壓下進(jìn)行,安全性更高。

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另外,又由于是常壓,所以反應堆可以做得很小很小,可以小到常規反應堆的幾百分之一,甚至千分之一,這意味著(zhù),它可以應用在核潛艇,甚至是科幻中的核轟炸機上。

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壓水堆中,核燃料芯塊是裝入一根有幾層金屬的管子中,構成核燃料棒。

而在釷基熔鹽堆中,由于核燃料自身就是熔融狀態(tài),所以也就無(wú)需專(zhuān)門(mén)制作固體燃料組件,這節約了成本。

既然這么多優(yōu)勢,為何沒(méi)見(jiàn)商用?

實(shí)際上,熔鹽堆的研究是很早的,上世紀40年代末,美國空軍為了研制能持續在天上飛行數天的核動(dòng)力轟炸機, 1946年5月28日,美國空軍啟動(dòng)核動(dòng)力轟炸機NEPA計劃,1951年5月,NEPA計劃被ANP計劃取代,研究方向同樣還是核動(dòng)力飛行,而其動(dòng)力之源就是熔鹽堆。

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飛機上的核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機基本原理。

冷空氣從右下方抽入,通過(guò)上圖的綠色管道,經(jīng)過(guò)熔鹽堆,被強力加熱后,從紅色管子流向發(fā)動(dòng)機尾部,向后高速?lài)姵?,以提供推力?/p>

美國橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室承擔了ANP計劃中核能發(fā)動(dòng)機的研發(fā)任務(wù),他們于1954年建成第一個(gè)小型熔鹽堆實(shí)驗裝置,運行最高溫度達到 871℃,美國核物理學(xué)家阿爾文·溫伯格,他在《第一核紀元》一書(shū)中說(shuō),這在當時(shí)是人類(lèi)首次將核反應堆運行到如此赤熱的狀態(tài)。

1954年建的這個(gè)熔鹽堆雖然沒(méi)有使用釷,但它證明了熔鹽堆的可行性。1966年初,另一個(gè)設計功率10兆瓦的熔鹽堆建成并成功運行,這時(shí),釷成為了其中的核燃料,這個(gè)釷基熔鹽實(shí)驗堆運行很平穩,除了必要的維護而臨時(shí)停堆外,它一直運行到了1969年12月,后因經(jīng)費問(wèn)題才徹底停堆。

之后,遠程轟炸機的作用逐漸被戰略彈道導彈滿(mǎn)足,另一個(gè)原因是,當時(shí)還是冷戰期間,而釷基熔鹽堆不像重水堆那樣,既能發(fā)電,還能從中提取核燃料造原子彈。所以,釷基熔鹽堆逐漸受到美國冷落。

溫伯格參與了美國熔鹽堆的研究,他對此當然耿耿于懷。有一次他說(shuō):“這個(gè)國家現在一意孤行的要發(fā)展快增殖堆,這讓其他堆型的發(fā)展變得不可能,特別是熔鹽堆,希望聯(lián)合委員會(huì )能改正這個(gè)錯誤?!?/p>


如今,時(shí)代變了,從冷戰時(shí)期的要大力造核武器,變成了現在的要努力防止核擴散。

因此,釷基熔鹽堆正在被越來(lái)越多的國家所重視。

金屬材料項目可研報告,金屬材料課題

中科院經(jīng)過(guò)7年多的先導研究和攻關(guān),已突破熔鹽堆多項關(guān)鍵技術(shù),2017年11月7日,中國科學(xué)院與甘肅省共同簽署“釷基熔鹽堆”項目合作框架協(xié)議。根據報道,預計兩年后,也就是2020年左右,甘肅的釷基熔鹽實(shí)驗堆將有望建成。


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出品:科普中國

制作:寒木釣萌

監制:中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò )信息中心

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到此,以上就是小編對于金屬材料項目可研報告的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于金屬材料項目可研報告的3點(diǎn)解答對大家有用。

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