新(xīn)型液(yè)壓泵(bèng)可在(zài)1400℃下工(gōng)作 将用(yòng)于太陽(yáng)能發電

來(lái)自美(měi)國佐治亞理工(gōng)學院(yuàn)、斯坦福大(dà)學和秘魯(lǔ)大學(xué)的研(yán)究(jiū)人(rén)員發明了一種(zhǒng)新型液(yè)壓泵(bèng)，其采用(yòng)的新型技(jì)術使該液(yè)壓泵可在溫度爲(wèi)1673開(kāi)爾文(wén)(約爲(wèi)1400℃)的環境下(xià)工作(zuò)。

新型液壓泵由陶瓷、石墨(mò)、金屬鎢和(hé)一種叫氮化(huà)鋁(lǚ)陶瓷(cí)的材(cái)料制(zhì)成，氮(dàn)化鋁(lǚ)陶瓷是“可(kě)加工的氮化鋁(lǚ)複合物”。這(zhè)種新(xīn)型液壓泵是爲(wèi)了解(jiě)決材料在(zài)高(gāo)溫環境下發(fā)生膨(péng)脹(zhàng)的問(wèn)題(tí)而量身設(shè)計的(de)。據報道，在測試(shì)中，新型液壓泵(bèng)僅(jǐn)垂(chuí)直膨脹了(le)1mm。研究(jiū)人員稱，這(zhè)種新型液(yè)壓泵可以連續工作(zuò)72小時(shí)，它的極限(xiàn)工作溫(wēn)度(dù)也不(bú)是1400℃，因(yīn)爲他(tā)們的發熱(rè)器不能提供更高的(de)溫度(dù)，所以真正的極(jí)限(xiàn)溫(wēn)度還(hái)不能(néng)确定。

研究(jiū)人員将液(yè)壓泵的應(yīng)用範圍由冶金(jīn)業擴(kuò)大(dà)到太陽(yáng)能發電(diàn)。位于内(nèi)華達(dá)州托諾(nuò)帕附近的(de)110兆(zhào)瓦新月形沙丘太陽(yáng)能熱(rè)發(fā)電(diàn)塔，内有一(yī)個熔(róng)鹽儲(chǔ)存槽，該(gāi)儲存槽(cáo)通過(guò)大量(liàng)叫作(zuò)“定日(rì)鏡”的鏡子将太(tài)陽(yáng)光反射(shè)到超高溫礦物(wù)表面來(lái)進行加(jiā)熱，進而(ér)驅動蒸(zhēng)汽渦輪機來産(chǎn)生電(diàn)力(lì)。

爲什麽(me)要使(shǐ)用熔鹽呢(ne)?因爲熔(róng)鹽是良好的(de)導熱體。液(yè)壓泵将經(jīng)過加(jiā)熱的(de)液态鹽存(cún)儲存槽中抽取(qǔ)到熱(rè)交換器，在熱交換器(qì)中，液(yè)态水變(biàn)成(chéng)水蒸(zhēng)氣驅動蒸汽渦(wō)輪機産生(shēng)電力(lì)。研究人員(yuán)面對的一個難題是(shì)液态鹽(yán)隻(zhī)有在溫度爲566℃時(shí)才能(néng)獲得，不過(guò)最近的研(yán)究發現液(yè)态錫(xī)能(néng)夠替代(dài)熔鹽。液态錫有(yǒu)更高導(dǎo)熱系數(shù)并且能夠在溫(wēn)度爲1400℃時使(shǐ)用，瞬時提高了2到3個(gè)數量(liàng)級的傳熱(rè)系數(shù)。這(zhè)就是新型液壓泵派上(shàng)用場(chǎng)的地(dì)方。液壓泵制造(zào)者估(gū)計新型(xíng)液壓泵能夠(gòu)使(shǐ)太陽能(néng)發電廠“相對提(tí)升約50%的效率”和(hé)“降低(dī)約20%到30%的成(chéng)本”。

然而(ér)，報道稱(chēng)，還有更多(duō)的工(gōng)作有待完善。因(yīn)爲72小(xiǎo)時(shí)的(de)測(cè)試後，液(yè)壓泵的傳動裝置(zhì)“受到了(le)明顯的磨(mó)損”，所以(yǐ)研(yán)究人員需(xū)要改進(jìn)設計以(yǐ)使液壓泵能夠長時間工(gōng)作。