新型(xíng)液壓(yā)泵可(kě)在1400℃下(xià)工作(zuò) 将用于(yú)太(tài)陽能(néng)發電(diàn)

來自美(měi)國佐(zuǒ)治亞(yà)理工(gōng)學院(yuàn)、斯坦(tǎn)福大學和秘魯(lǔ)大(dà)學的研(yán)究人(rén)員發明了(le)一種新型液壓泵，其(qí)采用的新型技(jì)術使(shǐ)該液壓泵可在溫度爲1673開(kāi)爾文(約爲(wèi)1400℃)的環(huán)境下(xià)工作(zuò)。

新型(xíng)液壓(yā)泵由(yóu)陶瓷、石(shí)墨、金屬(shǔ)鎢和一(yī)種叫氮化鋁(lǚ)陶瓷的材(cái)料制(zhì)成，氮(dàn)化鋁(lǚ)陶瓷是“可加工(gōng)的氮化(huà)鋁(lǚ)複合物”。這(zhè)種(zhǒng)新型液(yè)壓泵(bèng)是爲了解決(jué)材料在高溫(wēn)環境下發生膨(péng)脹的(de)問題而量(liàng)身設計的(de)。據報道，在(zài)測(cè)試中，新(xīn)型液壓泵(bèng)僅垂(chuí)直膨(péng)脹(zhàng)了1mm。研究(jiū)人員(yuán)稱，這(zhè)種新(xīn)型液壓泵可以(yǐ)連續工(gōng)作72小時，它的極限工作(zuò)溫度也不是1400℃，因(yīn)爲他們的發熱器不能提供更(gèng)高的(de)溫(wēn)度，所以(yǐ)真正的極限溫度還不(bú)能(néng)确定(dìng)。

研究人員将液(yè)壓泵的應用範(fàn)圍由(yóu)冶金(jīn)業擴(kuò)大到太陽能發(fā)電。位于内華(huá)達(dá)州托諾帕附近(jìn)的110兆瓦(wǎ)新(xīn)月形(xíng)沙丘太陽能熱(rè)發(fā)電塔(tǎ)，内有一(yī)個熔(róng)鹽(yán)儲存(cún)槽(cáo)，該儲(chǔ)存槽通過大量叫(jiào)作“定日(rì)鏡”的(de)鏡子将太(tài)陽光反射到超(chāo)高溫(wēn)礦物表(biǎo)面(miàn)來進(jìn)行(háng)加熱，進而驅動(dòng)蒸汽渦(wō)輪機(jī)來産(chǎn)生電(diàn)力。

爲什麽要使用熔(róng)鹽呢(ne)?因爲(wèi)熔鹽是良好的(de)導熱(rè)體(tǐ)。液壓泵将經過加熱的(de)液(yè)态鹽存儲存(cún)槽中(zhōng)抽取(qǔ)到熱交換(huàn)器，在熱交(jiāo)換器中，液态水(shuǐ)變成水(shuǐ)蒸氣驅(qū)動蒸(zhēng)汽渦(wō)輪機(jī)産生(shēng)電力。研(yán)究(jiū)人員面對(duì)的一(yī)個難題(tí)是液态(tài)鹽隻有在(zài)溫度(dù)爲566℃時才能獲得(dé)，不過(guò)最近(jìn)的研究發現液态錫能夠替代(dài)熔鹽(yán)。液态錫有更高(gāo)導熱(rè)系數并且(qiě)能夠在溫度爲(wèi)1400℃時使用，瞬時提(tí)高了(le)2到(dào)3個數量(liàng)級的(de)傳熱(rè)系數。這就是新(xīn)型液(yè)壓泵(bèng)派(pài)上(shàng)用場(chǎng)的地方。液(yè)壓泵(bèng)制造者估(gū)計新型液(yè)壓泵能夠(gòu)使太陽能發電(diàn)廠“相對提升約(yuē)50%的效率”和“降低約20%到30%的(de)成本”。

然(rán)而，報(bào)道稱，還有(yǒu)更多的工(gōng)作有(yǒu)待完善(shàn)。因爲72小時的測試(shì)後，液(yè)壓泵的(de)傳(chuán)動裝(zhuāng)置“受到了(le)明顯(xiǎn)的磨損”，所以研(yán)究人員需要(yào)改進設計以(yǐ)使液(yè)壓泵能夠長時(shí)間工(gōng)作。