p Pesquisadores da Texas A&M University demonstraram recentemente um desempenho superior de uma nova liga reforçada por dispersão de óxido (ODS) que desenvolveram para uso em reatores de fissão e fusão. p Dr. Lin Shao, professor do Departamento de Engenharia Nuclear, trabalhou ao lado de cientistas pesquisadores no Laboratório Nacional de Los Alamos e na Universidade de Hokkaido para criar a próxima geração de ligas ODS de alto desempenho, e até agora eles são alguns dos metais mais fortes e mais desenvolvidos no campo.

p Ligas ODS consistem em uma combinação de metais intercalados com pequenas, partículas de óxido de tamanho nanométrico e são conhecidas por sua alta resistência à fluência. Isso significa que conforme as temperaturas sobem, os materiais mantêm sua forma em vez de se deformar. Muitas ligas ODS podem suportar temperaturas de até 1, 000 C e são normalmente usados ​​na geração de energia e motores dentro da engenharia aeroespacial, bem como talheres.

p A comunidade nuclear tem grande necessidade de materiais confiáveis ​​e duráveis ​​para compor os principais componentes dos reatores nucleares. O material deve ser de alta resistência, tolerante à radiação e resistente ao inchaço vazio (materiais desenvolvem cavidades quando submetidos à radiação de nêutrons, levando a falhas mecânicas).

p Pesquisadores nucleares como Shao buscam consistentemente identificar materiais resistentes à fluência e ao inchaço de qualidade para seu uso em reatores de alta temperatura.

p "Em geral, As ligas ODS devem ser resistentes ao inchaço quando expostas à irradiação de nêutrons extrema, "disse Shao." No entanto, a maioria das ligas ODS comerciais são problemáticas desde o início. "

p Isso ocorre porque quase todas as ligas ODS comerciais são baseadas na fase ferrítica. Ligas ferríticas, classificados por sua estrutura cristalina e comportamento metalúrgico, tem boa ductilidade e resistência razoável a altas temperaturas. Contudo, a fase ferrítica é a fase mais fraca quando avaliada por sua resistência ao intumescimento, portanto, fazendo com que a maioria das ligas ODS comerciais falhem na primeira linha de defesa.

p Shao, conhecido internacionalmente por seu trabalho pioneiro na ciência de materiais de radiação, dirige o laboratório de aceleração para testes de ligas sob condições extremas de irradiação. Shao e sua equipe de pesquisa colaboraram com o grupo de pesquisa japonês na Universidade de Hokkaido liderado pelo Dr. Shigeharu Ukai para desenvolver várias novas ligas ODS.

p "Decidimos explorar um novo princípio de design em que as partículas de óxido são incorporadas na fase martensítica, qual é o melhor para reduzir o inchaço do vazio, em vez da fase ferrítica, "disse Shao.

p As ligas ODS resultantes são capazes de sobreviver a até 400 deslocamentos por átomo e são algumas das ligas mais bem-sucedidas desenvolvidas no campo, ambos em termos de resistência a altas temperaturas e resistência ao intumescimento superior.

p Detalhes do projeto completo foram publicados no Journal of Nuclear Materials junto com o estudo mais recente. Desde então, a equipe conduziu vários estudos e atraiu a atenção do Departamento de Energia e da indústria nuclear dos EUA. O projeto resultou em um total de 18 artigos de periódicos e duas dissertações de doutorado.