中科院上海高研院在复杂结构氧化钆陶瓷3D打印方面取得进展
日期：
2022-11-18
浏览次数:
76
随着核工业的发展，特别是近年来各国在核工业中的屏蔽材料使用量逐渐增加，且对材料的安全及使用寿命等的要求也越来越高，稀土作为优良的防福射材料在反应堆中的用量也不断增加。钆（Gd）元素通常以氧化钆的形式存在于自然界中，其中有两种同位素含量超过了30%，同时由于其具有较大的热中子吸收截面（分别为60900和254000 Barn），被广泛应用于核物理和核医学领域进行中子屏蔽和中子捕获，如制作核反应堆中的控制棒、调节棒、事故棒、安全棒、屏蔽棒等中子吸收材料。但是采用传统的陶瓷生产方法时，由于氧化钆具有较高的熔点(2350℃)和强度，限制了使用铣、削以及注塑等传统手段对其进行加工。利用粘结牺牲剂的方法也要面临缺少灵活性以及模型成本高等问题。近日，中国科学院上海高等研究院唐志永研究员和张洁副研究员带领的工程科学研究组在复杂结构氧化钆陶瓷方面取得进展，首次实现了复杂结构氧化钆（Gd2O3）陶瓷材料的增材制造。研究人员利用DLP面曝光技术，通过对陶瓷浆料系统的折射率匹配以及流变学研究，探究出了一种同时具备高流变性能和固相负载量的浆料体系应用于3D打印。对打印过程的曝光时间、强度以及层厚等影响因素综合研究得出了较优的匹配条件，并成功连续制备了超长（10 cm）超薄（0.3 mm）的复杂晶格结构中子吸收器。DLP-3D打印技术可以实现较少原材料的复杂结构快速成型，能够满足核中子相关应用场景对氧化钆结构成形的个性化需求。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
11
-
14
点击次数:
13
2025年11月13日上午，市稀土协会协同上海工业文化发展中心，与上海跃龙化工厂邹民强、陶永祺、楼吉财三位老同志举行交流座谈。借老同志向上海工博馆捐赠相关历史实物样品为契机，开展访谈交流，旨在了解跃龙化工厂在稀土工业发展过程中的技术实践、厂区规模、工人文化及重大历史事件等内容，为上海工博馆的展览陈列与工业口述史保存提供原始依据。座谈期间，三位年近九旬的老同志回顾了在跃龙化工厂的工作经历与难忘往事。...
2025
-
11
-
14
点击次数:
14
2025年11月13日上午，市稀土协会协同上海工业文化发展中心，与上海跃龙化工厂邹民强、陶永祺、楼吉财三位老同志举行交流座谈。借老同志向上海工博馆捐赠相关历史实物样品为契机，开展访谈交流，旨在了解跃龙化工厂在稀土工业发展过程中的技术实践、厂区规模、工人文化及重大历史事件等内容，为上海工博馆的展览陈列与工业口述史保存提供原始依据。座谈期间，三位年近九旬的老同志回顾了在跃龙化工厂的工作经历与难忘往事。...
2025
-
11
-
14
点击次数:
12
来源：X-MOL杂质元素极低的超高纯度 La2O3（≥6 N，99.9999%）广泛应用于先进的光学和电气领域，通常需要复杂的纯化过程。本研究制备了一种膦酸功能树脂（HEHEHP + TBP）/SiO2-P，用于在硝酸介质中有效去除 La 中稀土杂质、Fe、Th 和 U 等关键杂质元素。间歇实验表明，在 pH ≥ 2 的 HNO3 溶液中，该树脂对杂质离子的去除效率大于 97%。轻稀土间最优分离因...
2025
-
11
-
14
点击次数:
12
来源：X-MOL高性能稀土永磁体的开发对于解决关键应用中的供应链脆弱性至关重要。本研究提出了一种全面的机器学习框架，用于加速使用轻稀土元素设计可持续的 Nd-Fe-B 永磁体的设计。通过模型训练、评估、筛选和优化的系统过程，XGBoost 与粒子群优化相结合的模型成为最佳模型，实现了对实验样品的卓越剩磁预测精度 98%。Ce 富集的 Nd-Fe-B 永磁体，具有高丰度的稀土元素，表现出 12.7 ...