內容概述： 年月，美國超安全核公司(Ultra Safe Nuclear Corporation，USNC)...2022年3月，美國超安全核公司(Ultra Safe Nuclear Corporation，USNC)宣布將其試點燃料制造(PFM)業務選址在田納西州橡樹嶺的東田納西科技園中，項目建設將于夏季啟動。試點工廠將制造其專有的全陶瓷微封裝(FCMR)核燃料——滿足其微型模塊化反應堆的能源需求，全陶瓷微封裝的核心則是3D打印碳化硅陶瓷。
一、關于MMR
2019年，橡樹嶺實驗室(ORNL)啟動一項新型反應堆開發計劃(Transformational Challenge Reactor，TCR)，初步目標是在2023年之前設計制造并運行一個微型反應堆，并在2026年正式進入核電站運營，超安全核公司(USNC)則是該項目商業化的主體，這種替代傳統核反應堆的微型模塊化反應堆則注冊為MMRR專利。
該系統最大的優勢在于不使用水，也不需要電網或基礎設施支持，可以在任何需要動力的地方建設，隨用戶需要增減組件，且不怕酷暑嚴寒。最重要的是該裝置可持續運行20年，其核廢料則保存在新型封裝材料中，所以不會造成環境污染。
二、關于FCM
傳統上，核燃料微球被放入軟石墨基質中。然而，這些在結構作為放射性核素釋放的不良屏障并不堅固。碳化硅不會像傳統的石墨基體那樣收縮或過度膨脹，并且具有非常高的抗氧化和腐蝕能力，在所有苛刻的條件下提供獨特的穩定性核反應堆核心。USNC選擇用SiC陶瓷材料替代它們。
ORNL發明了一種通過將粘合劑噴射(marrying binder jetting)與化學氣相滲透(CVI)相結合，用更高純度的晶體碳化硅填充多孔SiC結構的新工藝，可實現高度復雜的近凈形狀，而無需燒結SiC材料和施加任何壓力。由于碳化硅的高熔點，它不能用眾多依賴高溫熔融顆粒的增材制造方法，粘合劑噴射技術則基本上與材料的化學和相結構高度無關，幾乎是唯一選項;由CVI制備的先進陶瓷基體純凈，致密且連續，具有高模量和強度。最后，將核燃料粒子包裹在致密的碳化硅基質中，就制成了全陶瓷微封裝燃料基本單元;再將其堆疊放入石墨塊中，反應堆芯則由數百個這樣的石墨塊組成，加入控制棒，并由液氦在冷卻通道中吸熱;再將該核心單元與其他附屬組件組合即是MMRR反應堆組件。
3D打印的意義除了便于制備復雜形狀的部件，更關鍵的是可以將傳感器嵌入關鍵結構，便于實時監控反應堆的工況，增強診斷評估效果。ORNL利用3D打印和化學氣相滲透相技術相結合制備致密碳化硅陶瓷，USNC將其用于推動微型模塊化反應堆的商業化，從而實現在高附加領域回饋特種陶瓷的技術研發。
