مواد مقاوم در برابر حرارت ایجاد شده از مواد معدنی زمین برای نیروگاه‌ها

دانشمندان مرکز علمی تومسک آکادمی علوم سیبری موفق شده‌اند عمر مفید مشعل‌های فلزی متخلخل را که می‌توانند دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه را بدون تخریب تحمل کنند، پنج برابر افزایش دهند.

به گزارش مجله خبری نگار، سرویس مطبوعاتی وزارت آموزش و علوم روسیه خاطرنشان می‌کند که این فناوری برای ایجاد نیروگاه‌های پیشرفته و دستگاه‌های فناوری شیمیایی ضروری است.

به گفته محقق نیکیتا پیچوگین، کار در سرتاسر جهان برای ایجاد آلیاژ‌های فلزی متخلخل با قابلیت عملکرد در محیط اکسید کننده و تحمل دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد در حال انجام است. زیرا این مواد برای ایجاد نیروگاه‌های پیشرفته و دستگاه‌های فناوری شیمیایی ضروری هستند. به خوبی شناخته شده است که افزودن حتی ۰.۰۵ درصد جرم اتمی عناصر کمیاب خاکی مانند دیسپروزیم، ایتریم یا گادولینیم، مقاومت آلیاژ‌ها را در برابر اکسیداسیون و در نتیجه عمر مفید آنها در دما‌های بالا را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.

کارشناسان خاطرنشان می‌کنند که محصولات متخلخل عمدتاً با استفاده از فناوری پودر تولید می‌شوند و از آنجایی که پودر‌های فلزی حاوی غلظت فلزات خاکی کمیاب در دسترس نیستند. بنابراین، محققان مجبور شدند تجهیزات و فناوری را برای اعمال عناصر کمیاب خاکی روی سطح پودر‌ها توسعه دهند و ثابت کنند که می‌توان از آنها برای ایجاد محصولات متخلخل با خواص بهبود یافته استفاده کرد.

برای این منظور، آنها از تجهیزات ویژه‌ای برای اصلاح پودر‌های موجود در بازار استفاده کردند که در یک محفظه سنتز پرتو الکترونی پردازش می‌شد: با استفاده از پاشش مغناطیسی، یک لایه نازک از عنصر خاکی کمیاب بر روی سطح ذرات پودر پاشیده شد و سپس، تحت تأثیر پرتو الکترونی، پوشش با مواد ذره ادغام شد. این منجر به یک آلیاژ پودر اصلی حاوی ذرات نوع پوسته می‌شود. "هسته" در آن از آلومینیوم و پودر کروم ساخته شده است، در حالی که "پوسته" اعمال شده دیسپروزیم و ایتریم است.

آلیاژ‌های به دست آمده برای به دست آوردن فلزات متخلخل بین فلزی با سنتز خود انتشار در دمای بالا مورد استفاده قرار گرفتند. این فرآیند را می‌توان با سوزاندن مخلوطی از نیکل، آلومینیوم و پودر‌های آلیاژ اصلی مقایسه کرد که قادر به سوختن آهسته در دما‌های بالاتر از ۱۵۰۰-۱۶۰۰ درجه و تشکیل ساختار‌های متخلخل هستند.

نتایج این مطالعه در مجله Vacuum and International Journal of Alloys and Components منتشر شده است.

منبع: تاس

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری