Ученые и инженеры Вятского государственного университета (ВятГУ) разработали метод электрохимического осаждения, который поможет производить жаростойкие детали для современной энергетики из недорогих отечественных сталей.

По словам специалистов, усовершенствованный ими метод позволяет обеспечивать устойчивость элементов к температурам 800–900 °C.

Потребность в жаростойких материалах высока у различных отраслей промышленности. В частности, устойчивость к высоким температурам важна для работы высокоэффективных топливных элементов. Топливные элементы являются источниками тока, в которых энергия химической реакции сразу превращается в электрическую. По схожему принципу работают обычные батарейки, аккумуляторы и другие электрохимические устройства.

Самыми перспективными на сегодняшний день считаются твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ). В отличие от других типов топливных элементов, они могут использовать не только чистый водород в качестве топлива, но и аммиак, синтез-газ, а также обеспечивают высокий коэффициент полезного действия (КПД), порядка 70%. Вместе с тем они работают при высоких температурах (700–1000 °C), потому производятся только из материалов с повышенной жаростойкостью.

Заведующий кафедрой технологии неорганических веществ и электрохимических производств ВятГУ Антон Кузьмин рассказал:

«Раньше жаростойкие материалы для энергоустановок с ТОТЭ закупались за рубежом, они были настолько дорогими, что составляли более половины стоимости всей установки. Сегодня мы предлагаем технологию, которая позволит производить эти элементы из отечественной недорогостоящей стал».

За основу исследователи взяли метод электрохимического нанесения покрытий, заключающийся в том, что на металлическое изделие тонким слоем наносится пленка из другого металла. Подбирая реагенты и образцы стали, специалисты нашли производственную рецептуру, при которой жаростойкость достигла отметок 800–900 °C. При этом покрытия имеют низкое электрическое сопротивление, что позволяет увеличить производительность топливного элемента.

Этот метод может обеспечить срок эксплуатации ТОТЭ до 100 тыс. часов. Полученный результат можно использовать для создания новых материалов и технологий в областях энергетики, авиации, машиностроения и в других отраслях промышленности.



Источник: РИА Новости