Исследователи разработали технологию покрытия, которую они намерены использовать для защиты компонентов газовых турбин и установок для сжигания отходов от высокой температуры и окисления. Верхний слой из микроразмерных полых сфер оксида алюминия, обеспечивающий термоизоляцию, в лабораторных испытаниях подтвердил экономическую выгоду по сравнению с обычными методами. Газы не проводят тепло так, как это делают твердые частицы. В ячеистом бетоне или газобетоне используется этот эффект, который эксперты назвали «газофазной изоляцией». Тепловой барьер достигается за счет воздуха, заключенного в полостях бетона. Однако газофазная изоляция обладает большим потенциалом, чем просто поддержание тепла в наших домах. Она также может использоваться для защиты компонентов газовых турбин и установок для сжигания отходов, когда они подвергаются интенсивному теплу. Все, что требуется, это передать данный эффект покрытию всего несколько сотен микрометров толщиной. Разница температур свыше 400 градусов ЦельсияУченые из Фраунгоферского института химических технологий не просто сделали это, но и сделали это экономически выгодным путем. Они разработали покрытие, которое состоит из внешнего верхнего слоя из соединенных сфер оксида алюминия. «Эти сферы являются полыми и заполнены газом», пояснил эксперт по покрытиям доктор Владислав Коларик. Когда внешняя сторона подвергается температурам свыше 1000 градусов Цельсия, эти газонаполненные сферы снижают температуры на внутренней стороне до 600 градусов по Цельсию. С момента использования газовых и паровых турбин для получения энергии камеры сгорания, установки для сжигания отходов и температурные датчики, а также реакторы в химической и нефтехимической отрасли подвергаются температурам свыше 1000 градусов Цельсия, и потому требуется надежная температурная защита. Что самое замечательное, так это то, что термоизоляционный слой, состоящий из сфер оксида алюминия, получается на базе обычного экономического процесса. Операторам лишь необходимо произвести простейшие математические вычисления, чтобы увидеть выгоду: обычные технологии теплового барьера, большинство из которых основано на керамических материалах, стоят дорого. Процесс, разработанный учеными, изначально был создан для защиты металлических компонентов от окисления. «Мы оптимизировали технологию так, чтобы покрытие не только сохранило защиту от окисления, но и защищало от высокой температуры», сообщил доктор Коларик. Основной слой покрытия формируется в результаты взаимодействия частиц алюминия и металлических компонентов. Это производится методом осаждения алюминиевого порошка на поверхность металла и нагрев полученного симбиоза до определенной температуры в течение нескольких часов. В результате на поверхности компонента создается обогащенное алюминием покрытие, которое защищает против окисления под воздействием высокой температуры. Новая процедура также дополнительно сформировала верхний слой из полых сфер оксида алюминия. «До сих пор никто не использовал эти сферы для производства дополнительного слоя покрытия: они были побочным ненужным продуктом», добавил Коларик. Теперь ученые изменили процесс так, что могут производить оба слоя покрытия требуемой толщины. Это работает путем смешивания алюминиевых частиц с вязким жидким связующим материалом. В результате производится подобное краске или жидкому раствору вещество, которое ученые наносят или напыляют на металлический компонент. 24.11.2014 |
Хайтек
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений | |
Для инженеров, работающих над мягкой робо... |
Инструмент прогнозирования ускорит исследования в области сверхпроводников | |
Функциональность многих современных передовых ... |
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |
LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света | |
Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые мод... |