Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in de VS heeft een nieuw type cermet bedacht dat vooral nuttig zou kunnen zijn als warmtewisselaar in zonne-energiecentrales. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft hoe het nieuwe materiaal is gemaakt en wat de gunstige eigenschappen zijn.

De term "cermet" beschrijft een klasse van materialen gemaakt door het combineren van [cera]amics en [metal]als. Ze werden voor het eerst ontwikkeld door ingenieurs die werkten aan het oplossen van problemen met straalmotoren voor de Amerikaanse luchtmacht. Ze staan ​​bekend om hun weerstand tegen hitte en oxidatie, hun kracht, en hun vermogen om onder extreme temperatuurveranderingen stand te houden. In de laatste paar decennia, ze zijn in veel meer toepassingen gebruikt. Een van de beperkingen van de huidige cermets, echter, is dat ze alleen kunnen worden gebruikt om kleine onderdelen te maken of als oppervlaktecoating kunnen worden aangebracht. In deze nieuwe poging de onderzoekers melden dat ze een cermet hebben ontwikkeld die in veel grotere toepassingen kan worden gebruikt, zoals in warmtewisselaars voor elektriciteitscentrales.

Het maken van het nieuwe cermet was een ingewikkeld proces waarbij een voorloper werd gemaakt, en dan verwerken, verhitten en bewerken. De resulterende vorm wordt opnieuw verwarmd, ondergedompeld in een mix van zirkonium en koper, en nog een keer verwarmd. De onderzoekers melden dat het eindproduct voor 58 procent uit zirkonium bestond, 36 procent wolfraam en de rest koper- en wolfraamcarbideresten. Ze melden ook dat het nieuwe cermet 2,5 tot drie keer beter warmte geleidt dan ijzer- of nikkellegeringen bij temperaturen tot 800 ° C en dat het zijn sterkte bij die temperatuur behield.

De onderzoekers suggereren dat hun nieuwe cermet ideaal zou kunnen zijn als warmtewisselaar in zonne-energiecentrales, waardoor ze veel efficiënter worden. Maar voordat dat kan gebeuren, het nieuwe cermet moet één groot manco overwinnen:zijn gevoeligheid voor oxidatie bij hoge temperaturen. De onderzoekers suggereren dat verschillende oplossingen voor dit probleem kunnen worden gebruikt voor verschillende toepassingen:het coaten met koper, bijvoorbeeld, en het toevoegen van koolmonoxide aan superkritische CO ₂ gebruikt in elektriciteitscentrales die het gebruiken als werkvloeistof in warmtewisselingssystemen. Ze merken op dat het ook goedkoper zou zijn om warmtewisselaars te produceren op basis van het nieuwe cermet dan die nu op basis van conventionele materialen.

persbericht

© 2018 Fys.org