Duroc – viktiga framsteg för minskad strålning i kärnkraftverk. Forskningsresultat presenteras nu i doktorsavhandling
Fredagen den 16 december försvarar Daniel Persson, anställd i Duroc Energy AB, sin doktorsavhandling om koboltbaserade legeringars friktionsegenskaper. Syftet med avhandlingen har varit att erhålla förståelse för koboltbaserade materials förmåga till låg friktion, för att med utgångspunkt i denna kunna utveckla ett koboltfritt material med lika eller bättre friktionsegenskaper. Minskad användning av kobolt i kärnkraftverk innebär minskad bakgrundsstrålning. Forskningen har bedrivits vid Ångströmlaboratoriet, Uppsala universitet.
Parallellt med forskningsprojektet, som initierats av kärnkraftverket Ringhals AB, har utvecklingen av ett koboltfritt material (Duroc F20) skett i samarbete mellan Ringhals och Duroc. Duroc F20, har med goda driftsresultat, redan ersatt kobolt på ett antal säkerhetsventiler hos Ringhals.
Koboltbaserade material är idag vanligt förekommande i ventiler inom industrin. Detta på grund av kobolts förmåga till låg friktion under höga kontakttryck. Koboltbaserade legeringar används av detta skäl bland annat som ventilmaterial i kärnkraftverk. Men i den miljön kan legeringarna tyvärr generera negativa bieffekter.
– Koboltrika nötningsfragment från ventilytorna följer med vattenflödet i den slutna primärkretsen och löper risk att aktiveras när de passerar bränslet i reaktortanken. Denna process medför ett signifikant bidrag till bakgrundsstrålningen, som man vill hålla på en minimal nivå för att underlätta underhållsarbeten nära primärkretsen, säger Daniel Persson.
Koboltbaserade legeringar bildar ett tunt ytskikt vid högt tryck
För att kunna utveckla ett ersättningsmaterial för kobolt, med likvärdiga eller ännu bättre egenskaper har det varit nödvändigt att förstå hur materialen fungerar. Detta har Persson, med hjälp av bland annat omfattande laboratorietester och analyser vid Ångströmlaboratoriet, undersökt i sin avhandling. En viktig slutsats i avhandlingen, är att koboltbaserade legeringar vid högt tryck bildar ett nanometertunt ytskikt, som skapar förutsättningarna för dess låga friktionskoefficient.
Det av Ringhals och Duroc utvecklade materialet Duroc F20 har lika låg friktionskoefficient som koboltbaserade legeringar vid höga tryck, samt har dessutom uppvisat låg friktionskoefficient även vid låga tryck. Detta vidgar genast tillämpningsområdet och användningspotentialen för Duroc F20 som ersättare för koboltbaserade legeringar. Förutom i ventilsystem där strålningsaspekten blir en avgörande faktor, finns det rent tekniska och ekonomiska fördelar i att använda Duroc F20 i ventilsystem som arbetar under låga kontakttryck.
Daniel Persson försvarar sin avhandling ”On the Mechanisms behind the Tribological Performance of Stellites” fredagen den 16 december kl. 10.15 på Ångströmlaboratoriet, Uppsala universitet.
För mer information kontakta
Johan Kinell, verkställande direktör i Duroc Energy AB, 070-696 03 01
Christer Gunnarsson, chef forskning och utveckling Ringhals AB, 070-630 48 65
Fakta Duroc Energy
Duroc Energy AB erbjuder ytbehandling av industrikomponenter baserat på laser- och materialteknologi. Kunderna återfinns bl a inom kraft-, process-, verkstads- och rymdindustrin. Duroc Energy ingår i materialteknologikoncernen Duroc som är noterad på Stockholmsbörsens O-lista. Duroc omsätter ca 200 Mkr och har ca 200 medarbetare.
Abstract avhandlingen
http://www.diva-portal.org/diva/getDocument?urn_nbn_se_uu_diva-6201__fulltext.pdf
Ångströmlaboratoriet
www.teknik.uu.se/material/Tribomaterials/
Duroc
www.duroc.se
Ringhals
www.ringhals.se
