新型液壓泵可在1400℃下工作 将用于太陽能發電

來自美國佐治亞理工學院、斯坦福大學和秘魯大學的研究人員發明了(le)一(yī)種新(xīn)型(xíng)液壓泵，其采用的新型技術使該液壓泵可在(zài)溫度爲1673開爾文(約爲1400℃)的環(huán)境下(xià)工作(zuò)。

新型(xíng)液壓泵由陶瓷、石墨、金(jīn)屬(shǔ)鎢和一種叫氮化鋁陶瓷的材料制成，氮化鋁陶瓷是“可加工的氮化鋁複合(hé)物”。這種新型液壓泵是爲了解決材料在高溫環境下發生膨脹的問題而量身設計的。據報道，在測試中，新型液壓泵僅垂直膨脹了1mm。研究人員稱，這種新型液壓泵可以連續工作(zuò)72小時，它的極限工作溫度也不(bú)是1400℃，因爲他們的發熱器(qì)不(bú)能提供更高的溫度，所以真正的極限溫度還(hái)不能确定。

研究人員(yuán)将液(yè)壓泵的應用範圍由冶金(jīn)業擴大到太陽能發電。位(wèi)于内華達州托諾帕附近的110兆瓦新月形沙丘太陽能熱(rè)發電塔，内有一個熔(róng)鹽儲存槽，該(gāi)儲存槽通過大(dà)量叫作“定日鏡”的鏡子(zǐ)将太陽光反射(shè)到超高溫礦物(wù)表(biǎo)面來進行加熱，進而驅動蒸汽渦輪機來産生電力。

爲什麽要使用熔鹽呢?因(yīn)爲熔鹽是良(liáng)好的導熱(rè)體。液壓泵将經(jīng)過加熱的液态鹽存儲存槽(cáo)中抽取到熱交換(huàn)器，在熱交換器中，液态水變成水蒸(zhēng)氣驅動蒸汽渦輪機産生電力。研究(jiū)人員面對(duì)的一個難題是液态鹽隻有在溫度爲566℃時才能獲得，不過(guò)最(zuì)近(jìn)的研究發現液态錫(xī)能夠(gòu)替代(dài)熔鹽。液态錫有更高導熱系數(shù)并且能夠在溫(wēn)度爲1400℃時使用，瞬時提高了2到3個數量級的傳熱系數。這就是新(xīn)型液(yè)壓泵派上用場的地方。液壓泵制造者估計新型液(yè)壓泵能夠使太陽能發電廠“相(xiàng)對提升約50%的效率”和“降低(dī)約20%到30%的成本”。

然而，報道稱，還有更(gèng)多的工作有待完善。因爲72小時的測試後，液(yè)壓泵的傳動裝(zhuāng)置“受(shòu)到了(le)明顯的磨(mó)損”，所以研究人員需要改進設計以使液壓泵(bèng)能夠長時間(jiān)工作。