РИАН: Российские ученые начали производство полностью отечественных жаростойких элементов
Ученые из Вятского государственного университета (ВятГУ) представили новый метод производства жаростойких деталей для современной энергетики из доступных отечественных сталей.
Исследователи считают, что электрохимическое осаждение позволяет создавать компоненты, устойчивые к высоким температурам в диапазоне 800-900 °C. Результаты исследования были опубликованы в журнале Energies.
В различных отраслях промышленности существует высокая потребность в материалах, способных выдерживать экстремальные температуры. Особенно важна устойчивость к высоким температурам для эффективного функционирования топливных элементов, сообщили ученые ВятГУ.
Топливные элементы являются источниками энергии, где электричество производится непосредственно из химических реакций. Такой же принцип лежит в основе работы обычных батареек, аккумуляторов и других электрохимических устройств, отметили специалисты.
Среди различных типов топливных элементов наиболее перспективными являются твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ). Они отличаются от других типов топливных элементов тем, что могут использовать не только чистый водород в качестве топлива, но и аммиак, синтез-газ, обеспечивая при этом высокий коэффициент полезного действия (КПД), составляющий около 70%. Однако такие элементы работают при высоких температурах (700-1000 °C) и требуют материалов с повышенной жаростойкостью.
“Ранее жаростойкие материалы для ТОТЭ приходилось закупать за рубежом, и они были настолько дорогими, что их стоимость составляла более половины общей стоимости установки. Сегодня мы предлагаем технологию, позволяющую производить эти элементы из доступных отечественных сталей”, – пояснил Антон Кузьмин, заведующий кафедрой технологии неорганических веществ и электрохимических производств ВятГУ.
Исследователи использовали метод электрохимического нанесения покрытий, который заключается в нанесении тонкого слоя пленки из одного металла на металлическое изделие. Путем подбора реагентов и образцов стали ученые определили рецептуру, позволяющую достичь жаростойкости в пределах 800-900 °C. Покрытия также обладают низким электрическим сопротивлением, что способствует повышению производительности топливного элемента, пояснил Кузьмин.
“Этот метод может обеспечить срок службы ТОТЭ до 100 тысяч часов. Полученные результаты также могут быть использованы для разработки новых материалов и технологий в областях энергетики, авиации, машиностроения и других промышленных отраслях, где требуется особая стойкость при высоких температурах”, – добавил Олег Елькин, ведущий научный сотрудник Института химии и экологии ВятГУ.
Ольга Бузова снялась в новом образе и поразила фанатов