كيفية الحصول على كهروحراري أسرع 7 مرات

طور علماء NIS “MISiS” طريقة فائقة السرعة لإنتاج مادة حرارية كهربائية قادرة على تحويل الحرارة مباشرة إلى كهرباء. تم الحصول على مركب يعتمد على أكسيد فلز معقد أسرع 7 مرات مما كان عليه في جميع التجارب العالمية المعروضة سابقًا. تفتح الطريقة المستخدمة في هذا العمل آفاقًا للإنتاج الصناعي لمساحيق المواد الكهروحرارية وإنشاء أجهزة استنادًا إليها ، على سبيل المثال ، يمكنها شحن الأدوات وغرف التدفئة في وقت واحد.

Thermoelectrics - فئة خاصة من المواد التي يمكنك من خلالها تحويل الحرارة مباشرة إلى كهرباء ، وتجاوز مرحلة تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية ، كما هو الحال في محطات الطاقة الحرارية التقليدية. على أساس المواد الكهروحرارية ، من الممكن إنشاء أجهزة لجيل جديد من الطاقة. على سبيل المثال ، قد يكون جهاز استرداد ، يسمح باستخدام الحرارة المهدرة من نظام عادم السيارة لتقليل استهلاك الوقود.

المشكلة الرئيسية هي العثور على التركيب الأمثل والحصول على الكهروحرارية نفسها ، والتي ستكون فعالة ومقاومة لدرجات حرارة عالية من 600-900 درجة مئوية ، لن تتحلل أو تتأكسد خلال ظروف التشغيل القاسية.

طور علماء NIS “MISiS” طريقة فائقة السرعة لإنتاج مادة حرارية كهربائية قادرة على تحويل الحرارة مباشرة إلى كهرباء. تم الحصول على مركب يعتمد على أكسيد فلز معقد أسرع 7 مرات مما كان عليه في جميع التجارب العالمية المعروضة سابقًا. تفتح الطريقة المستخدمة في هذا العمل آفاقًا للإنتاج الصناعي لمساحيق المواد الكهروحرارية وإنشاء أجهزة استنادًا إليها ، على سبيل المثال ، يمكنها شحن الأدوات وغرف التدفئة في وقت واحد.

يستكشف موظفو المركز العلمي والبحثي لكفاءة الطاقة "MISiS" بنشاط المواد الكهروحرارية القائمة على أكاسيد المعادن المعقدة ، على وجه الخصوص ، المركبات القائمة على البزموت والنحاس والسيلينيوم. يظهر خصائص أداء جيدة كمحول للطاقة ، في حين أنه مستقر لدرجات حرارة عالية ولا يخضع للأكسدة ، مما يعني أنه قادر على العمل بشكل موثوق ولفترة طويلة.

بالطبع ، هناك نقص كبير - من الصعب الحصول على المواد باستخدام الطريقة الكلاسيكية ، ما يسمى توليف المرحلة الصلبة. يتم غلق خليط مكونات البدء الضرورية في أمبولة كوارتز محكمة الغلق ويتم وضعها في الفرن ، حيث يتم تلبيد المكونات لعدة أيام عند درجات حرارة 300-700 درجة مئوية حتى يتم الحصول على مادة حرارية منتهية. ومع ذلك ، فإن الموارد المنفقة في مثل هذا الإجراء تجعل الطريقة غير مربحة للاستخدام الصناعي.

في سلسلة من التجارب ، وجد علماء NUST “MISiS” بديلاً - هذا هو الاندماج الميكانيكي في مطحنة كوكبية عالية الطاقة ، وهي أداة شائعة لطحن المواد بدقة ، والتي توجد نظائرها في المصانع الحديثة.

— , , . BiCuSeO, .
« , BiCuSeO — 60 , , 7-13 », — , , ..-.. .

إن بساطة الطريقة والسرعة المحققة للحصول على المواد ، وفقًا للعلماء ، ستسمح بتوسيع نطاق التكنولوجيا في الصناعات الكيميائية الحديثة.
أحد الأجهزة المحتملة التي يمكن إنشاؤها على أساس المواد الحرارية الحرارية التي تم الحصول عليها هو فرن مدمج 3 في 1 للاستخدام في البلاد ، في الغابة ، في التايغا ، وأماكن أخرى حيث يصعب الوصول إلى الكهرباء والحرارة. هذا موقد صغير يمكن تسخينه بالخشب ، وتسخين الغرفة ، ويعمل كموقد للطهي وفي نفس الوقت يولد كهرباء بسعة حوالي 50 واط - وهو ما يكفي لشحن جميع الأدوات الشخصية.
يعمل الفريق حاليًا على تكييف التكنولوجيا لإنتاج معين.

تم دعم هذا العمل بمنحة من مؤسسة العلوم الروسية ونشرت في المجلة العلمية الدولية Material Letters .

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/