Desenvolvimento de materiais-chave para aplicação de energia de fusão

Figura 1. Propriedades de fadiga e fluência de aços 9Cr-RAFM e juntas soldadas. Crédito:HIPS

Em um artigo de revisão publicado recentemente no Journal of Nuclear Materials , Prof. Haug Qunying do Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências, juntamente com colaboradores, introduziu o mais recente desenvolvimento e estratégia sobre energia de fusão na China e revisou os progressos da ativação reduzida ferrítica/martensítica (RAFM ) aço para aplicações de engenharia.
A China está realizando extensos projetos de fusão para promover a aplicação final de energia de fusão limpa. O módulo de manta de teste (TBM) do reator experimental termonuclear internacional (ITER) é um componente chave para verificar a extração de energia, proliferação de trítio e auto-sustentação. Portanto, os materiais estruturais dos reatores de fusão são necessários para atender ao ambiente operacional hostil, como irradiação de nêutrons de alta energia, alto impacto do fluxo de calor, cargas eletromagnéticas e mecânicas complexas.

"O aço RAFM tem muitas vantagens", disse o Prof. Huang Qunying, "como baixa ativação, boa resistência à radiação e propriedades mecânicas de alta temperatura, bem como tecnologias industriais relativamente maduras. É por isso que foi escolhido como um material estrutural promissor para o ITER- TBM e reator DEMO de fusão."

Neste artigo, eles resumiram a melhoria das propriedades e o desenvolvimento de tecnologias-chave para aplicação final em ITER e CFETR na China durante os últimos anos. Os últimos estudos e avanços se concentraram principalmente no projeto de composição, resistência à radiação e otimização de propriedades mecânicas, tecnologias de processamento e conformação, construção de padronização e qualificação de engenharia.

Figura 2. Microestrutura e fase precipitada do aço RAFM modificado. Crédito:HIPS
Figura 3. Metade do protótipo do HCCB-TBM. Crédito:Southwestern Institute of Physics

Entre eles, o Prof. Huang mencionou o mais importante. "As tecnologias-chave foram lançadas muito rapidamente sob o apoio à pesquisa e desenvolvimento de RAFMs e TBM. Alguns padrões relacionados foram emitidos", disse ela, "com essas tecnologias e experiências profundas, estamos mais perto da aplicação final de engenharia de Aço RAFM em ITER, CFETR e DEMO."

Esses estudos estabelecem uma base material e técnica sólida para a fabricação do ITER-TBM. Eles também fornecem uma referência importante para a pesquisa e desenvolvimento de outros RAFMs, ITER-TBMs e os módulos gerais do CFETR e DEMO. + Explorar mais