Учёные ВятГУ разработали технологию нанесения жаропрочного покрытия на обычную сталь, которая призвана заменить импортную методику производства
Учёные из Вятского государственного университета (ВятГУ), утверждают, что можно производить прочные детали для современной энергетики из доступных отечественных сталей, используя метод электрохимического осаждения. Этот улучшенный метод, по их словам, обеспечивает стойкость элементов к высоким температурам, от 800 до 900 °C. Исследование результатов было опубликовано в журнале «Energies».
В различных промышленных отраслях есть высокая потребность в материалах, которые выдерживают высокие температуры. Важно, чтобы высокоэффективные топливные элементы имели устойчивость к высоким температурам, рассказали представители ВятГУ.
Твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ) считаются наиболее востребованными в индустрии. В отличие от других типов топливных элементов, они используют различные типы топлива, такие как водород, аммиак и синтез-газ, и обладают высоким коэффициентом полезного действия (КПД) около 70%. Однако они 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 составляли более половины стоимости всей установки. Теперь ВятГУ предлагает технологию производства этих элементов из доступной отечественной стали, объяснил Антон Кузьмин, заведующий кафедрой технологии неорганических веществ и электрохимических производств ВятГУ.
Исследователи использовали метод электрохимического нанесения покрытий, при котором на металлическую деталь наносится тонкий слой другого металла. С помощью подбора реагентов и образцов стали специалисты разработали производственный процесс, который обеспечивает жаростойкость в диапазоне от 800 до 900 °C. Полученные покрытия имеют низкое электрическое сопротивление, что повышает эффективность работы топливного элемента, добавил учёный.
Этот метод может обеспечить срок эксплуатации ТОТЭ до 100 тысяч часов и может быть использован для создания новых материалов и технологий в различных областях, включая энергетику, авиацию, машиностроение и другие отрасли, где требуется особая стойкость при высоких температурах, сказал Олег Елькин, ведущий научный сотрудник Института химии и экологии ВятГУ.