工业过程用热需要的温度范围很广,具体取决于具体应用和行业。典型的温度范围是 1) 低温 (0-100 °C) 2) 中温 (100-500 °C) 3) 高温 (500-1000 °C) 和 4) 超高温 (> 1000 °C)。通常,温度范围越高,脱碳越困难,可行的技术方案就越少。大多数解决方案都依赖于大量电力,例如直接电气化。虽然这些解决方案可以解决化石燃料对气候的负面影响,但它们往往缺乏满足脱碳电网新需求所需的响应能力。这在价格飙升、灵活性和系统稳定性方面带来了新的挑战,限制了这些解决方案的可行性。
工业过程用热需要的温度范围很广,具体取决于具体应用和行业。典型的温度范围是 1) 低温 (0-100 °C) 2) 中温 (100-500 °C) 3) 高温 (500-1000 °C) 和 4) 超高温 (> 1000 °C)。通常,温度范围越高,脱碳越困难,可行的技术方案就越少。大多数解决方案都依赖于大量电力,例如直接电气化。虽然这些解决方案可以解决化石燃料对气候的负面影响,但它们往往缺乏满足脱碳电网新需求所需的响应能力。这在价格飙升、灵活性和系统稳定性方面带来了新的挑战,限制了这些解决方案的可行性。
摘要:微通道热沉在从不同电子设备的小表面积上去除大量热流方面起着至关重要的作用。近年来,电子设备的快速发展要求这些热沉得到更大程度的改进。在这方面,选择合适的热沉基板材料至关重要。本文采用数值方法比较了三种硼基超高温陶瓷材料(ZrB 2 、TiB 2 和 HfB 2 )作为微通道热沉基板材料的效果。利用有限体积法分析了流体流动和传热。结果表明,对于任何材料,在 3.6MWm -2 时热源的最高温度不超过 355K。结果还表明,HfB 2 和 TiB 2 比 ZrB 2 更适合用作基板材料。通过在热源处施加 3.6 MWm -2 热通量,在具有基底材料 HfB 2 的散热器中获得的最大表面传热系数为 175.2 KWm -2 K -1。
摘要:难熔铌硅基合金因其在超高温下优异的力学性能,是一种颇具吸引力的高温结构合金,尤其可用作燃气涡轮发动机的结构部件。然而,由于室温断裂韧性和高温强度之间的权衡,铌硅基合金的应用发展受到限制。本文,我们报道了通过选择性激光熔化 (SLM) 制备分散有碳化铪 (HfC) 颗粒的 Nb-18Si 合金。利用 XRD 和 SEM-BSE 研究了扫描速度对沉积的 Nb-18Si-5HfC 合金的微观结构和相结构的影响。结果表明,随着扫描速度的升高,固溶体的固溶度提高,共晶的层间距缓慢减小到纳米级,相应的碳化铪分布变得更加均匀。还发现碳化铪颗粒弥散分布于层间结构中,使其在室温下具有较高的断裂韧性性能(20.7 MPa·m 1/2),通过对组织形貌和碳化物分布的控制,实现了硬度与断裂韧性的同步提高。
本研究采用放电等离子烧结 (SPS) 工艺和 WC/HfB 2 改性剂烧结 ZrB 2 -SiC 超高温陶瓷复合材料,烧结温度分别为 1850、1900、2000 和 2050˚C,烧结时间分别为 8 和 25 分钟。在 SPS 过程中,还使用冲头位移-时间和温度-时间测量图检查了复合材料的致密化行为。还基于 XRD、EDS 和 FESEM 方法进行了相和微观结构评估。研究了 SPS 参数对 ZrB 2 -SiC 基复合材料致密化的影响。在这种情况下,由于硼化物粉末的可烧结性低,直到施加压力才会发生位移。在 2050˚C、30 MPa 下保温 25 分钟,获得相对密度为 90% 的 ZrB 2 -SiC 基复合材料。该样品的致密化曲线呈典型的“S”形。最佳吸水率和表观孔隙率分别为 1.3% 和 6.7%。样品的最小和最大冲压位移分别为 2.2 毫米和 3.6 毫米。使用 WC/HfB 2 改性剂导致 WB 和 HfB 副产品的形成。