
Sferyczne proszki: Kontrola nad rozmiarem i morfologią proszków do wytwarzania przyrostowego i wzbogaconych stabilnych izotopów jądrowych
Opis i związek AMAZEMET
Proszki metali są niezbędne do produkcji celów jądrowych, ale niespójności w morfologii i rozmiarze proszku mogą zagrozić jakości. Korzystając z narzędzia do atomizacji ultradźwiękowej AMAZEMET rePowder, naukowcy z Oak Ridge National Laboratory z powodzeniem stworzyli w pełni gęste, swobodnie płynące kuliste proszki o wąskim rozkładzie wielkości, nawet z rzadkich materiałów, takich jak wzbogacone stabilne izotopy. Postęp ten otwiera nowe możliwości dla produkcji addytywnej w produkcji celów jądrowych, umożliwiając precyzyjne obchodzenie się z proszkiem, innowacyjne metody produkcji celów i eksperymenty z materiałami, które płyną jak ciecze, obiecując transformacyjne korzyści dla społeczności badań jądrowych.
Autorzy
Michael Zach 1*Dane Brashear 1, Jonah Duran 1, Łukasz Żrodowski 2, Bartosz Kalicki 2, Tomasz Choma 2, Marcin Sołowiow 2 i Steven Adler 3
1 Oak Ridge National Laboratory, Stable Isotope Materials and Chemistry, Oak Ridge, Tennessee, USA
2 AMAZEMET | Politechnika Warszawska, 00-867 Warszawa, Polska
3 A3DM Technologies, Sarasota, Floryda, USA
* Autor korespondencyjny: ZachMP@ornl.gov
Streszczenie
Proszki metali są podstawowym punktem wyjścia do produkcji wielu rodzajów celów jądrowych. Właściwości proszków pierwiastków mogą drastycznie różnić się między partiami, nawet przy użyciu tej samej metody. Dlatego też zmienność morfologii i wielkości proszków metali może powodować zmienną jakość i dawać niespójne wyniki w przypadku sprawdzonych technik produkcji tarcz. Produkcja addytywna ma dodatkowe wymagania dotyczące wyższej jakości i bardziej jednolitego surowca. Produkcja sferoidalnych proszków o jednolitych, powtarzalnych właściwościach i wąskim rozkładzie wielkości stanowi niezbadane możliwości eksperymentowania. Możliwości te obejmują eksperymentowanie z metalami stałymi, które mogą teraz płynąć jak ciecze, nowe opcje obsługi i dozowania proszku oraz nowe metody wytwarzania celów przy użyciu produkcji addytywnej. Grupa materiałów i chemii stabilnych izotopów w Oak Ridge National Laboratory uzyskała ultradźwiękowe narzędzie do atomizacji metali AMAZEMET rePowder do tworzenia ograniczonych partii w pełni gęstych, swobodnie płynących, sferycznych proszków o wąskim rozkładzie wielkości niezwykle rzadkich materiałów. Przedstawiono wczesne wyniki dotyczące wyprodukowanych materiałów. Zespół bada przewidywane ograniczenia tego instrumentu w przypadku niezwykle rzadkich materiałów (np. wzbogaconych stabilnych izotopów) i podkreśla badania nad nowymi technikami wytwarzania, które zapewniają dodatkowe opcje korzystne dla międzynarodowej społeczności celów jądrowych.


