大桶光聚合生产的第一个用于核应用的结构化铀基整体

最近的研究表明，首次成功利用大桶光聚合生产出用于核应用的铀基巨石。该工艺利用铀酰阳离子作为光催化剂，用于基于光聚合的增材制造。

铀在核物理和放射性药物学中至关重要，由于其复杂的光化学性质，传统上在 3D 打印中面临挑战。然而，这项研究强调了一种新的合成方案，将铀酰阳离子整合到可光固化的溶胶-凝胶配方中。该方法将铀酰离子的光化学反应与大桶光聚合相结合，特别是数字光处理 (DLP)。然后通过碳热还原将所得的 3D 打印结构转化为二碳化铀 (UC2)/碳纳米复合材料。

铀部件的 CAD 模型、绿色部件、烧结部件和 SEM 图像。（图片来源：Zanini 等人）

这项研究表明，增材制造能够制造复杂、微结构的铀组件，并实现精确的几何控制。这些结构在反应堆组件和核燃料结构中具有潜在应用，可充分利用铀碳化物的高铀密度和热性能。DLP 技术具有高分辨率，能够生产具有复杂细节和功能孔隙度的部件。这种孔隙度可以增强核燃料的热机械性能和气体输送。

这项研究为铀在增材制造中的应用开辟了新途径，增强了核材料的设计和功能。该过程证明了直接对铀基材料进行图案化的可行性，为核应用提供了一种创建高保真复杂结构的方法。

您可以通过下方链接阅读完整的研究论文，题为“通过大桶光聚合生产的第一个用于核应用的结构化铀基整体” 。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202406916