麻省理工学院探索使用3D打印来制造用于聚变反应堆的陶瓷金属复合材料

为了寻求更高效的聚变发电厂，麻省理工学院核科学与工程系正在探索一个新领域。博士生 Alexander O’Brien 在李巨教授的指导下，正在开创性地使用3D打印来制造用于聚变反应堆的陶瓷金属复合材料。

传统上，聚变发电厂的材料一直难以承受极端条件，但增材制造可以提供解决方案。O’Brien 的研究涉及将金属 (Inconel 718) 与陶瓷纳米颗粒（纳米碳化物和硅化物）一起植入，从而形成坚固的金属基复合材料。这些复合材料显示出前景，特别是对于必须承受高温、腐蚀性熔盐和辐射的真空容器等组件。

各种 In 718 陶瓷复合材料的机械性能和显微镜图像。（图片来源：麻省理工学院）

3D 打印的独特之处在于其精度。它可以战略性地放置陶瓷纳米粒子，确保均匀性和结构完整性。粉末床熔融工艺进一步细化这些材料，形成均匀的结构。

这一突破为聚变发电行业开辟了令人兴奋的可能性。如此精确地设计材料的能力可以为下一代聚变发电厂铺平道路。奥布莱恩的工作已经在《增材制造》杂志上发表了一篇研究论文，您可以通过此链接找到该论文。

奥布莱恩工作的影响超出了学术界。他通过 3D 打印对金属基复合材料的探索有望彻底改变聚变发电厂材料。当他考虑进一步发展这一领域（包括创业的可能性）时，核材料印刷的未来看起来越来越令人兴奋。

资料来源：news.mit.edu