开发用于涂层和结构部件的新型高温材料是提高燃气涡轮发动机等设备的效率和可持续性的重要课题。NiAl 基合金是一种很有前途的新型高温材料。在本研究中,研究了具有不同 Cr 和 Ta 含量的 NiAl-Ta-Cr 合金的微观结构和显微硬度。通过基于激光的定向能量沉积利用原位合金化方法通过混合元素 Ta 和 Cr 以及预合金 NiAl 粉末制造了分级样品。进行了热力学计算以预先设计合金成分。采用基材的感应预热来应对因高脆性而导致的开裂问题。结果表明,开裂随预热温度的升高而减少。然而,即使在 700 ◦ C 时,开裂也无法完全消除。扫描电子显微镜、X 射线衍射和电子背散射衍射表明,在 NiAl-Ta 和 NiAl-Cr 合金中形成了 B2-NiAl、A2-Cr 和 C14-NiAlTa 相。对于 NiAl-Ta-Cr 成分,观察到计算和实验之间相形成的偏差。在 NiAl-Ta 和 NiAl-Ta-Cr 系统中,共晶成分在 14 at.-% Ta 时可获得最大硬度值,最大值高于 900 HV0.1。
储能系统可解决当前供需间歇性问题,从而提高能源效率。在众多可用技术中,热化学储能前景十分广阔。在这项工作中,我们首次通过实验研究了感应加热作为将电力系统与热能技术直接耦合的方法。该系统还允许在快速多重吸附 - 解吸循环控制中进行多种测量。在定制装置中实现 CaCl 2 -NH 3 加合物的吸附和解吸循环。铁丝和废红泥被研究作为潜在的感应材料。使用差示扫描量热法、热重法、扫描电子显微镜和比表面积对材料在 1、2 和 1000 次循环后的性能进行评估。废红泥表现出良好的感应潜力。在所有情况下,1000 次循环后均未观察到材料降解。与使用铁丝加热的样品相比,使用废弃红泥加热的样品具有更高的最大吸收容量(0.304 对 0.154 g NH3 /g CaCl2 )和解吸焓(716 对 460 KJ/ kg CaCl2 )。这被发现与含有红泥的样品的平均比表面积有关,该比表面积几乎是铁样品的两倍。我们希望这里提出的概念可以促进感应加热方向的研究,同时为废弃红泥产生新的利用途径。
与加热部件表面的电阻加热不同,感应加热是在部件内部加热。加热深度取决于使用的频率。高频 (50 kHz) 加热更靠近表面,而低频 (60 Hz) 则深入部件内部。这样可以更有效地加热较厚的部件。感应线圈不会加热(因为工件会加热),因为导体对于所承载的电流来说很大。ProHeat 35 系统由电源、感应毯和相关电缆组成;具有内置温度控制,可进行手动或基于温度的编程。风冷系统仅用于预热;适用于高达 400 华氏度 (204 摄氏度) 的应用。液冷系统用于高温预热、应力消除和氢气烘烤,最高温度可达 1,450 华氏度(788 摄氏度),并且可与可选的数字记录器一起用于关键应用。
