研究人員研究碳化纖維用于核反應堆防護的可行性
2007-12-12 來源：中國聚合物網(wǎng)
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碳化纖維的大小僅為人類頭發(fā)的10分之一，但其強度卻是鋼的3倍，它能夠承受下一代核電發(fā)電機所釋放出來的強熱和輻射，為其提供一種安全機制！暗谒拇焙藙恿Ψ磻言O計用于提供低成本電力，但卻擁有一種目前反應堆不曾具有的內(nèi)置式安全機制。
美國能源部已為先進工程纖維和軟片研究中心（CAEFF）副主任化學工程教授阿莫德·奧加納撥款45萬美元。這筆資金將用于研究嵌入在極高溫度下都不會熔化碳矩陣的碳纖維，它將可能應用于第四代核動力發(fā)電機。目前，美國約20%的電力來自于核能源。
奧加納稱：“有人提議，下一代核電站的設計將由氦冷卻發(fā)電機組成，這種發(fā)電機可以在華氏溫度1,200度至1,800度之間正常工作。對于這種反應堆來說，關鍵的安全要求在于如果冷卻液流量被中斷時，它是否能夠安全地關閉：目前在反應堆內(nèi)部使用的合金鋼在峰值溫度到達華氏2,500度時會熔化，而碳纖維復合材料則不會熔化！
由于它們具有承受高溫而不熔化的性能，因此碳纖維復合材料已經(jīng)成功應用于噴氣式客機的制動系統(tǒng)。然而，它們在核環(huán)境里的性能還未得到充分地證實。奧加納此前的研究已表明，碳纖維中的碳納米管（碳的大分子，成管狀大小為30納米）可引導對更均勻結(jié)構(gòu)進行更深入的研究，這種結(jié)構(gòu)有助于提高超細碳纖維的特性。在他的研究中，奧加納希望能夠產(chǎn)生石墨結(jié)晶性，即一種可靠的均勻分布的有序模式。如果能夠這樣的話，那由于輻射導致的任何纖維特性的變化都可能被最小化。他將與橡樹嶺國家實驗室的研究人員共同進行輻射試驗。南卡羅萊納州立大學的研究人員也將參與此項研究。奧加納稱：“這項研究將對納米管如何自我組裝為碳纖維提供輻射損傷保護產(chǎn)生一種基礎性的理解”。
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