新型(xíng)液壓泵可在1400℃下(xià)工作 将(jiāng)用(yòng)于太(tài)陽能發(fā)電

來(lái)自美(měi)國佐治亞(yà)理工學院、斯坦福大(dà)學和秘魯大學(xué)的研(yán)究人(rén)員(yuán)發(fā)明了(le)一(yī)種新型(xíng)液壓泵，其采用(yòng)的新型技術使(shǐ)該液(yè)壓泵可在(zài)溫度(dù)爲1673開爾文(約爲1400℃)的環境下工作(zuò)。

新型(xíng)液壓泵由(yóu)陶瓷(cí)、石墨、金屬鎢和一種(zhǒng)叫氮化(huà)鋁陶瓷(cí)的材(cái)料(liào)制成，氮化鋁(lǚ)陶(táo)瓷是“可(kě)加工(gōng)的氮(dàn)化鋁(lǚ)複合物”。這(zhè)種新(xīn)型液壓泵是爲了解決材料在(zài)高溫環境下發生膨脹的問題(tí)而量身設(shè)計的。據報道，在(zài)測試(shì)中，新型液壓泵僅垂直膨脹了(le)1mm。研究(jiū)人員(yuán)稱，這種新型液(yè)壓泵(bèng)可以連續工作(zuò)72小時，它的極限(xiàn)工作溫(wēn)度也不(bú)是1400℃，因(yīn)爲他們的(de)發熱器不(bú)能提供更高的溫度(dù)，所以真正(zhèng)的極限溫度還(hái)不能(néng)确定。

研究(jiū)人員(yuán)将(jiāng)液壓泵(bèng)的應(yīng)用範圍由冶金業擴大到太陽(yáng)能發電。位于内華達(dá)州托諾帕(pà)附近的110兆瓦新(xīn)月形(xíng)沙(shā)丘太陽能熱發電(diàn)塔，内有一(yī)個熔鹽儲(chǔ)存槽，該儲(chǔ)存槽通過大量叫作(zuò)“定日鏡”的鏡子(zǐ)将太陽光(guāng)反射到超高(gāo)溫礦物表面來進行加熱，進(jìn)而驅(qū)動蒸汽渦輪機來産(chǎn)生電力(lì)。

爲(wèi)什麽(me)要使用(yòng)熔(róng)鹽呢(ne)?因爲熔(róng)鹽是良(liáng)好的(de)導熱體。液(yè)壓泵将(jiāng)經過(guò)加熱的液态(tài)鹽存(cún)儲存槽(cáo)中抽取到熱(rè)交換器，在(zài)熱交換器中，液(yè)态水(shuǐ)變成水蒸氣驅動蒸汽渦輪機産(chǎn)生電力(lì)。研究人員面對(duì)的一個難(nán)題是(shì)液态鹽(yán)隻有在(zài)溫度(dù)爲566℃時才能(néng)獲得，不(bú)過最近的研(yán)究發現液态錫能夠替代(dài)熔鹽。液(yè)态錫有(yǒu)更高導熱系數(shù)并且能(néng)夠在溫度爲(wèi)1400℃時使用，瞬(shùn)時(shí)提高(gāo)了2到3個(gè)數量級的傳熱(rè)系數。這就(jiù)是新(xīn)型液壓(yā)泵派上(shàng)用場(chǎng)的地方。液壓泵制造者估計新型液壓泵(bèng)能夠使太陽能(néng)發電(diàn)廠“相對提升約50%的(de)效率”和(hé)“降低約20%到30%的成(chéng)本”。

然而(ér)，報道稱(chēng)，還有更多(duō)的工作有(yǒu)待完(wán)善。因爲72小(xiǎo)時的測試(shì)後(hòu)，液壓泵的傳動裝置(zhì)“受到(dào)了(le)明顯的磨(mó)損”，所(suǒ)以研究人(rén)員需(xū)要改(gǎi)進(jìn)設(shè)計以(yǐ)使(shǐ)液壓泵能夠(gòu)長時間工(gōng)作(zuò)。

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