详细内容或原文请订阅后点击阅览
碳纳米管纤维“纺织”加热器可以帮助工业实现高温气体加热电气化
莱斯大学的研究人员开发了碳纳米管纤维加热元件，在工业应用的效率和设计多功能性方面优于传统金属线圈。
来源:Scientific Inquirer莱斯大学的一个跨学科团队开发了一种新型电加热元件——它看起来不太像传统的金属线圈，而更像高性能的线。
在《Small》杂志上发表的一项研究中，研究人员证明，当直接放置在流动气体中时，由碳纳米管纤维 (CNTF) 制成的电线和织物比传统金属合金加热器每单位质量可提供更多的加热功率。研究结果指出了工业供暖电气化的潜在新途径，这是减少碳排放的关键但技术上具有挑战性的一步。
“工业热能通电是脱碳最重要、也是最困难的部分之一，”第一作者、应用物理学研究生莫尼莎·维杰·库马尔 (Monisha Vijay Kumar) 说。 “我们想了解一种完全不同的材料是否可以扩大燃气加热的可能性。”
工业设施通常会加热气体，用于从化学生产和干燥到热处理和制造的各种过程。如今，热量通常是通过燃烧燃料产生的。虽然电加热听起来像是一种简单的替代品——让电流通过电阻元件——但加热移动的气体对材料和设计提出了严格的要求。加热器必须快速、均匀地将能量传递到气流中，同时避免极端温度下的破坏性热点、机械变形和故障。将加热元件直接放置在气流中（一种称为浸入式加热的策略）可以提高效率，但会显着增加材料上的应力。
“当你将加热器直接浸入气流中时，你会获得传热效率，但同时也会造成更加恶劣的操作环境，”机械工程助理教授 Daniel J. Preston 说道，他的实验室研究高性能热管理系统。 “几何形状、稳定性和性能都紧密结合在一起。”