Сплав ниобия с титаном совершит революцию в термоэлектроннике

15.06.2019 0 Автор admin

В Хьюстоновском университете создан новый материал, который позволит организо­вать производство новых термоэлектрических преобразователей.

Работая со сплавом ниобия, железа и сурьмы, учёные-исследователи университета заменили около 4 процентов ниобия на титан. После спекания при очень большой температуре, 1100 °C, был получен материал, обеспечивающий высокую плот­ность мощности.

«Поскольку бросовое тепло доступно в огромных количествах, особого смысла смотреть на КПД термоэлектрического преобразователя нет. Лучше сосредоточиться на удельной мощности», – говорит ведущий исследователь университета профессор физики Жифень Рен.

Поэтому показа­телю новый материал в разы превзошёл все созданные ранее: учёные смогли продемонстрировать преобразователь с плотностью мощности 22 Вт/см2, в то время как обычно получается 5–6 Вт/см2.

Такой подход напомнил нам о негласном соревновании, которое развернулось между разработчиками электроприводных авто­мобилей из Японии и США. Японцы пошли по пути установки водородных топливных элементов на борту машины, чтобы получить максимально возможную общую энергетиче­скую эффективность. Американцы предпоч­ли использовать электрические аккумуля­торы. И хотя аккумуляторы выдают меньше электрической энергии, чем тратится при их зарядке, а заряжаются от централизован­ ной энергосистемы, общая эффективность которой не превышает 40 процентов, американские конструкторы автомобилей не считают это проблемой, говоря, что «нужно просто использовать даровую солнечную энергию».

Описанные подходы имеют принципиальные различия, характерные для западной и восточной ментальностей. Очевидно, что американцы нацелены на более скорое получение коммерческого результата, а японцы не спешат, стараются заранее простроить стройную систему, чтобы впоследствии не пришлось её переделывать.