美國佐治亞理工學院、斯坦福大(da)學和秘魯大(da)學的研究人員發明了一種新(xin)型(xing)液壓泵(beng),其采用(yong)的新(xin)型(xing)技術(shu)使該液壓泵(beng)可(ke)在溫度(du)為1673開爾文(wen)(約(yue)為1400℃)的環境下工作。
新型液壓(ya)(ya)泵(beng)由陶(tao)瓷、石(shi)墨、金(jin)屬鎢和一種(zhong)叫氮(dan)化鋁(lv)(lv)陶(tao)瓷的(de)(de)材(cai)料制成,氮(dan)化鋁(lv)(lv)陶(tao)瓷是(shi)“可加工(gong)(gong)的(de)(de)氮(dan)化鋁(lv)(lv)復合物”。這種(zhong)新型液壓(ya)(ya)泵(beng)是(shi)為了(le)解決(jue)材(cai)料在(zai)高溫(wen)環境下發生膨(peng)脹(zhang)(zhang)的(de)(de)問題而量(liang)身(shen)設計的(de)(de)。據報道,在(zai)測試中,新型液壓(ya)(ya)泵(beng)僅垂直膨(peng)脹(zhang)(zhang)了(le)1mm。研究人(ren)員稱(cheng),這種(zhong)新型液壓(ya)(ya)泵(beng)可以連續工(gong)(gong)作72小時,它的(de)(de)極限工(gong)(gong)作溫(wen)度(du)也(ye)不是(shi)1400℃,因為他們的(de)(de)發熱器不能(neng)(neng)提供更高的(de)(de)溫(wen)度(du),所(suo)以真(zhen)正的(de)(de)極限溫(wen)度(du)還不能(neng)(neng)確定。
研究人員將液(ye)壓泵的應用范圍(wei)由冶金業擴大到太(tai)陽(yang)能發(fa)電(dian)。位于內(nei)華達州托(tuo)諾帕附近的110兆瓦新月形沙丘(qiu)太(tai)陽(yang)能熱發(fa)電(dian)塔,內(nei)有一(yi)個熔鹽(yan)儲存(cun)槽,該儲存(cun)槽通過大量叫作(zuo)“定(ding)日鏡(jing)”的鏡(jing)子將太(tai)陽(yang)光反射到超(chao)高(gao)溫礦物表(biao)面來進行加熱,進而驅(qu)動蒸汽渦輪(lun)機來產(chan)生電(dian)力。
因為熔鹽是良好的(de)(de)導(dao)熱(re)體。液(ye)(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)將(jiang)經過加熱(re)的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)鹽存儲存槽中抽取到熱(re)交換(huan)器,在熱(re)交換(huan)器中,液(ye)(ye)(ye)態(tai)水變(bian)成水蒸氣驅(qu)動蒸汽渦(wo)輪機(ji)產生(sheng)電力(li)。研(yan)究(jiu)(jiu)人員(yuan)面對的(de)(de)一個難(nan)題(ti)是液(ye)(ye)(ye)態(tai)鹽只有(you)在溫度(du)為566℃時(shi)才能(neng)獲得,不過最近的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)發(fa)現(xian)液(ye)(ye)(ye)態(tai)錫能(neng)夠替代(dai)熔鹽。液(ye)(ye)(ye)態(tai)錫有(you)更高導(dao)熱(re)系數(shu)(shu)并且能(neng)夠在溫度(du)為1400℃時(shi)使(shi)用(yong),瞬時(shi)提高了(le)2到3個數(shu)(shu)量級的(de)(de)傳熱(re)系數(shu)(shu)。這(zhe)就(jiu)是新(xin)(xin)型(xing)液(ye)(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)派上用(yong)場(chang)的(de)(de)地方。液(ye)(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)制造(zao)者估(gu)計新(xin)(xin)型(xing)液(ye)(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)能(neng)夠使(shi)太(tai)陽能(neng)發(fa)電廠(chang)“相對提升約(yue)50%的(de)(de)效率”和(he)“降低約(yue)20%到30%的(de)(de)成本”。
然而,報道稱,還有(you)更多的(de)工作有(you)待完善(shan)。因為72小時的(de)測試后,液(ye)(ye)壓(ya)泵的(de)傳(chuan)動裝置“受到了明顯的(de)磨損”,所以研究人員需(xu)要改進(jin)設計以使(shi)液(ye)(ye)壓(ya)泵能夠長(chang)時間工作。