據(jù)報(bào)道,近日武漢理工大學(xué)在太陽(yáng)能熱發(fā)電用陶瓷材料方面的研究取得突破。所研發(fā)的氮化硅-賽隆復(fù)相陶瓷吸熱體材料具有良好的的理化性能,特別是其具有優(yōu)異的高溫抗熱震和抗氧化性能,能夠保證其適應(yīng)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)吸熱塔頂嚴(yán)苛的工作環(huán)境。
為了解決堇青石陶瓷和氧化鋁陶瓷抗熱震性能差,普通金屬蜂窩高溫易被氧化等問題,吳建鋒教授課題組創(chuàng)新性地研究采用氮化硅-賽隆復(fù)相陶瓷作為塔頂吸熱器主要材料。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的探索,初步確定了以氮化硅、滑石、工業(yè)氧化鋁、高嶺土等為主要原料,添加氧化釔和氧化錳為燒結(jié)助劑,制備氮化硅-賽隆復(fù)相陶瓷吸熱體材料。經(jīng)1460℃燒成樣品性能良好,吸水率為0.11%,氣孔率為0.33%,體積密度為2.96g·cm-3,強(qiáng)度達(dá)到255.08MPa,尤其是經(jīng)過30次熱震(室溫~1100℃)后樣品強(qiáng)度不減反增,平均增加率為15%,1100℃/100h氧化增重小于0.5mg·cm-2。用其制成合適體積的多孔陶瓷,完全可以滿足塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)吸熱塔頂?shù)墓ぷ餍枰?/span>
同時(shí),吳建鋒教授課題組一直致力于儲(chǔ)熱陶瓷材料的研究。先后研究成功了紅柱石蜂窩陶瓷儲(chǔ)熱材料、堇青石基陶瓷儲(chǔ)熱材料等一系列可用于太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)的高性能陶瓷。此外,還研制出了以沙漠砂、黃河泥沙、赤泥等固體廢棄物為主要原料的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)熱陶瓷材料。采用自行研制的儲(chǔ)熱材料評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)樣品的儲(chǔ)熱性能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明其完全可用于太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)。
經(jīng)過后續(xù)的研究工作,以其高性能和低成本的優(yōu)勢(shì),完全可以實(shí)現(xiàn)今后在塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電中的應(yīng)用和推廣,這對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電事業(yè)的發(fā)展具有重大的助推作用。(來(lái)源:國(guó)家太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟)