高性能酸化物分散強化合金は次世代原子炉で使用可能
原子力産業では、原子炉構成材料の信頼性について高い要求があり、材料が中性子線にさらされると空洞を形成し、機械的故障を引き起こすため、材料には良好な放射線耐性、高温クリープ特性、空隙膨張に対する耐性が求められます。酸化物分散強化合金は良好な高温クリープ特性を持ち、高温でも変形することなく剛性を維持し、そのほとんどは 1000 °C の高温に耐えることができますが、従来の市販の酸化物分散強化合金には欠陥があります。極端な中性子にさらされます。
照射時のボイド膨張に対する耐性は弱い。 2021年3月、テキサスA&M工学実験所、ロスアラモス国立研究所、日本の北海道大学は、核分裂・核融合炉で使用できる次世代高性能酸化物分散強化合金を共同開発した。新しい酸化物分散強化合金は、ナノ酸化物粒子をマルテンサイト金属組織に埋め込み、空隙の拡大を最小限に抑えることでこの問題を克服し、結果として得られる酸化物分散強化合金は原子あたり最大 400 個まで耐えることができます。これは、高温強度と耐膨潤性の点で、この分野で開発された合金の中で最も成功した合金の 1 つです。
現在、米国陸軍、海軍、海兵隊は、従来の真鍮金属カートリッジに代わる軽量複合カートリッジの試験と検証を行っています。 2021年5月、海兵隊は12.7mm複合カートリッジ弾の実験室環境性能検証を完了し、実地試験を実施する準備ができている。伝統的な真鍮の弾丸とは異なり、MAC はプラスチックと真鍮の薬莢を組み合わせて弾丸の重量を 25% 削減し、一般の歩兵の装弾数を 210 発から 300 発に増加させます。
さらに、この軽量弾丸はより高い命中精度、初速、より優れた弾道性能を備えています。コンポジットシェル弾丸で射撃する場合、プラスチックの熱伝導率が低いため、弾丸の熱が銃身やバレルに伝わりにくく、連射時の銃身やバレル内の熱の蓄積を軽減し、速度が低下します。バレルの材質の磨耗。アブレーションによりバレルの寿命が延びます。同時に、銃身と薬室内の熱の蓄積が減少するため、ライフルや機関銃はより長く発砲し続けることができます。
M113 速射機関銃を使用して真鍮の弾丸を 1500 発素早く発射すると、銃身の高熱により弾丸が燃え（弾丸内の弾薬に点火するには温度が高すぎます）、自然発火します。一方、M113速射機関銃は複合材料弾を素早く発射するために使用され、発砲時の銃身と薬室の温度は真鍮薬莢弾の発砲時よりも20％低くなり、発射数も2,200発に増加しました。 。
試験に合格すれば、海兵隊は弾薬の重量を軽減するために、現役の真鍮弾の代わりに12.7mm複合弾を使用する可能性がある。
投稿日時: 2022 年 7 月 25 日