3D打印钨在聚变反应堆中经受住等离子体冲击

3D打印钨的耐久性

全尺寸3D打印钨砖在位于圣地亚哥的DIII-D国家聚变设施成功承受了74次强烈的等离子体冲击，完好无损。这些砖块采用电子束粉末床熔融（EB-PBF）技术制造，在高功率运行期间，砖块在反应堆的偏转区经历了约四分钟的极端条件。

先进的制造方法

研究人员利用EB-PBF技术确保钨在整个打印过程中保持在2,552°F以上，从而防止脆性开裂。这种方法通过高速电子束逐层熔化钨粉，使得能够制造出适合商业聚变反应堆（如ITER）的坚固组件。

协作努力

该项目是北卡罗来纳州立大学、橡树岭国家实验室和JEOL有限公司的联合努力。团队成功扩大了制造过程，在八个月内生产出直径约140毫米、厚度20毫米的砖块。这些砖块随后在北卡州立大学进行了后处理，并于七月进行了测试。

对聚变能源的影响

这些砖块的成功测试代表了商业聚变能源发展道路上的关键进展。正如北卡州立大学的Florian Laggner博士所指出的，生成关于增材制造钨的生存能力和侵蚀性相关数据对于未来聚变技术的发展至关重要。