ໃນຂະແໜງອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ກ້າວໜ້າ, ອຸນຫະພູມມັກຈະເປັນຕົວຊີ້ວັດທີ່ຍາກສຳລັບການປະເມີນຂໍ້ຈຳກັດຂອງວັດສະດຸ ແລະ ວິສະວະກຳ. ເມື່ອອຸນຫະພູມອາກາດລ້ອມຮອບເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ800°C, ວັດສະດຸປະທັບຕາອິນຊີແບບດັ້ງເດີມສ່ວນໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ຢາງ, ຟລູໂອໂຣອີລາສໂຕເມີ, ຊິລິໂຄນ, ແລະອື່ນໆ) ຈະຍ່ອຍສະຫຼາຍ, ເຜົາໄໝ້, ຫຼື ຫາຍໄປພາຍໃນວິນາທີ. ການບັນລຸການປະທັບຕາທີ່ບໍ່ມີການຮົ່ວໄຫຼໃນໄລຍະຍາວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ຮຸນແຮງ ແລະ ຮ້ອນແຮງດັ່ງກ່າວໄດ້ກາຍເປັນໜຶ່ງໃນເຕັກໂນໂລຊີຫຼັກທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນການຜະລິດອຸປະກອນລະດັບສູງ.

ວິທີແກ້ໄຂການປະທັບຕາທີ່ອອກແບບມາສຳລັບຄວາມຮຸນແຮງທີ່ສຸດ800°Cລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນບໍ່ພຽງແຕ່ຕ້ອງທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ຮຸນແຮງ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຕ້ອງຮັບມືກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສັບສົນລວມທັງການຜຸພັງທີ່ອຸນຫະພູມສູງ, ການຜ່ອນຄາຍຂອງການເລືອຄານ, ແລະ ການກັດກ່ອນຂອງສື່ທີ່ຮຸນແຮງ.

1. ເປັນຫຍັງການປະທັບຕາທີ່ອຸນຫະພູມ 800°C ຈຶ່ງຍາກຫຼາຍ?

ທີ່ອຸນຫະພູມ 800°C, ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບຂອງວັດສະດຸ ແລະ ໂຄງສ້າງຈະມີການປ່ຽນແປງຢ່າງພື້ນຖານ, ເຊິ່ງສ້າງຈຸດເຈັບປວດຫຼັກສີ່ຢ່າງສຳລັບລະບົບການປະທັບຕາ:

• ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງວັດສະດຸທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງໂພລີເມີສູງຈະສູນເສຍໜ້າທີ່ຂອງມັນທັງໝົດ, ແລະແມ້ກະທັ້ງເຫຼັກສະແຕນເລດມາດຕະຖານ (ເຊັ່ນ: 304, 316) ກໍ່ສູນເສຍຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກເນື່ອງຈາກການຜຸພັງຢ່າງຮຸນແຮງ ແລະ ການແຕກ.

• ການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນໜ້າຕໍ່ຂອງບ່ອນປະທັບຕາ (ເຊັ່ນ: ທໍ່ ແລະ ໜ້າແປນ) ຈະມີການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສະເໝີພາບກັນໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຊ່ອງຫວ່າງການປະທັບຕາປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວາ.

• ການຜ່ອນຄາຍຄວາມຮ້ອນສູງພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ການໂຫຼດລ່ວງໜ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ອົງປະກອບຂອງການປະທັບຕາຈະເກີດການຜິດຮູບແບບພາດສະຕິກຖາວອນ, ເຮັດໃຫ້ການໂຫຼດລ່ວງໜ້າເບື້ອງຕົ້ນເສື່ອມໂຊມ ແລະ ນຳໄປສູ່ການຮົ່ວໄຫຼ.

• ການກັດກ່ອນ ແລະ ການກັດກ່ອນຂອງສື່ທີ່ຮຸນແຮງສະພາບແວດລ້ອມ 800°C ມັກຈະມາພ້ອມກັບໄອນ້ຳທີ່ມີຄວາມວິກິດສູງ, ອາຍແກັສທໍ່ໄອເສຍອຸນຫະພູມສູງ, ເກືອລະລາຍ, ຫຼື ອາຍແກັສຫຼຸດຜ່ອນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນທາງເຄມີ ແລະ ການກັດກ່ອນທາງກາຍະພາບທີ່ຮຸນແຮງຕໍ່ອົງປະກອບຂອງການປະທັບຕາ.

2. ສາມເສັ້ນທາງເຕັກນິກຫຼັກສຳລັບການປະທັບຕາອຸນຫະພູມສູງ 800°C

ເພື່ອຮັບມືກັບສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ຮຸນແຮງເຖິງ 800°C, ອຸດສາຫະກຳໄດ້ພັດທະນາວິທີການທາງດ້ານເຕັກນິກຫຼັກສາມຢ່າງໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸ ແລະ ການຕັ້ງຄ່າໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຄື:

1. ປະທັບຕາໂລຫະພິເສດ

ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ມີຄວາມກົດດັນ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງທີ່ສຸດຮ່ວມກັນ, ປະທັບຕາໂລຫະແມ່ນທາງເລືອກອັນດັບຕົ້ນໆສຳລັບການບັນລຸປະສິດທິພາບການຮົ່ວໄຫຼທີ່ສູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

• ວັດສະດຸຫຼັກໂລຫະປະສົມຊຸບເປີໂລຫະປະສົມນິກເກີນ (ເຊັ່ນ: Inconel 600 / 718 / X-750), ໂລຫະປະສົມໂຄບອລ (Haynes 25), ແລະ ໂລຫະປະສົມໄທທານຽມ-ອາລູມິນຽມ.

• ຮູບແບບໂຄງສ້າງ:

  • ແຫວນຮູບຕົວ C / ແຫວນຮູບຕົວ O ໂລຫະໃຊ້ແຮງຟື້ນຟູຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງທໍ່ໂລຫະທີ່ເປັນຮູ ຫຼື ທໍ່ເປີດເພື່ອໃຫ້ເກີດການຕິດຕໍ່ທີ່ແໜ້ນໜາກັບໜ້າການປະທັບຕາ.

  • ປະเก็นຫຸ້ມດ້ວຍໂລຫະ ແລະ ຂໍ້ຕໍ່ຂະຫຍາຍຊັ້ນນອກເຮັດດ້ວຍໂລຫະປະສົມທົນຄວາມຮ້ອນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍວັດສະດຸອະນົງຄະທາດພິເສດພາຍໃນ.

• ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກ: ຕ້ານທານການເລືອຄານໄດ້ດີ, ທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນສູງທີ່ສຸດ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ.

2. ວັດສະດຸປະສົມອະນົງຄະທາດ ແລະ ໄມກາທີ່ຖືກດັດແປງ

ເຕັກນິກການດັດແປງໄດ້ຂະຫຍາຍຂອບເຂດການດໍາເນີນງານຂອງພວກມັນໂດຍການນໍາໃຊ້ປະໂຫຍດຈາກຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມສູງຂອງແຮ່ທາດອະນົງຄະທາດ.

• ແກຣໄຟດ໌ທີ່ຖືກດັດແປງທີ່ຍັບຍັ້ງການຜຸພັງປະສົມກັບຕົວຍັບຍັ້ງການກັດກ່ອນອະນົງຄະທາດ (ເຊັ່ນ: ຟອສເຟດ, ໂບເຣດ), ຊ່ວຍໃຫ້ແກຣໄຟຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມຢືດຢຸ່ນໄດ້ທີ່ 800°C ໃນບັນຍາກາດທີ່ມີການຜຸພັງເລັກນ້ອຍ ຫຼື ບັນຍາກາດທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ.

• ປະเก็นປະສົມໄມກາເຊລາມິກ / ຟໂລໂກໄພທ໌: ການນຳໃຊ້ໄມກາຟໂລໂກໄພທ໌ປະเก็นເຫຼົ່ານີ້ສາມາດທົນກັບອຸນຫະພູມໄດ້ເຖິງ 900°C–1000°C, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແໜ້ນໜາຂອງອາຍແກັສ ແລະ ຄວາມປອດໄພຈາກໄຟໄໝ້ໄດ້ດີ.

• ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກທົນທານຕໍ່ການຜຸພັງສູງ, ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນດີເລີດ, ແລະ ປະສິດທິພາບໄຟທີ່ໂດດເດັ່ນ.

3. ເສັ້ນໄຍເຊລາມິກຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ການຫຸ້ມຫໍ່ທໍ

ເໝາະສຳລັບການປະທັບຕາອຸນຫະພູມສູງທີ່ມີຄວາມດັນຕ່ຳ, ໄດນາມິກ, ຫຼື ມີຊ່ອງຫວ່າງຂະໜາດໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: ເຕົາອົບ, ເຕົາເຜົາ, ແລະ ຕົວຫຼຸດຜ່ອນການອຸດຕັນຂອງອາຍແກັສປ່ອງຄວັນ).

• ວັດສະດຸຫຼັກຜ້າ: ເສັ້ນໃຍອາລູມິນາ ($\text{Al}_2\text{O}_3$), ເສັ້ນໃຍຊິລິກາ ($\text{SiO}_2$), ແລະ ຊິລິກອນຄາໄບ ($\text{SiC}$).

• ຮູບແບບໂຄງສ້າງເຊືອກຖັກ, ການຫຸ້ມຫໍ່ຕ່ອມ, ແຂນເສື້ອ, ແລະ ເທບທໍ.

• ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກມີຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນຕ່ຳຫຼາຍ ແລະ ທົນທານຕໍ່ການກະແທກຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າ, ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕັ້ງແຕ່ 800°C ເຖິງ 1200°C.

3. ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບຂອງວິທີແກ້ໄຂຫຼັກ

4. ສະຖານະການການນຳໃຊ້ທີ່ສຳຄັນ

ຄວາມຕ້ອງການສຳລັບການປະທັບຕາທີ່ອຸນຫະພູມສູງສຸດ 800°C ແມ່ນແຜ່ຂະຫຍາຍໄປທົ່ວຂະແໜງອຸດສາຫະກຳທີ່ທັນສະໄໝ:

1. ການບິນອະວະກາດ

ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນນຳໃຊ້ໃນກັງຫັນອາຍແກັສ, ປາຍສີດຈະຫຼວດ, ແລະລະບົບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ (TPS) ສຳລັບຍານພາຫະນະໄຮເປີໂຊນິກຕົວຢ່າງ, ປະທັບຕາໄດນາມິກ ແລະ ສະຖິດລະຫວ່າງຫ້ອງເຜົາໄໝ້ກັງຫັນອາຍແກັສ ແລະ ແຜ່ນກັງຫັນຈະກຳນົດໂດຍກົງເຖິງປະສິດທິພາບທາງຄວາມຮ້ອນຂອງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ອັດຕາສ່ວນແຮງຍູ້ຕໍ່ນ້ຳໜັກ.

2. ພະລັງງານ ແລະ ພະລັງງານນິວເຄຼຍ

ນຳໃຊ້ໃນເຕົາປະຕິກອນລະບາຍຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍແກັສອຸນຫະພູມສູງລຸ້ນທີ 4 (HTGR)ແລະພະລັງງານແສງຕາເວັນເຂັ້ມຂຸ້ນ (CSP)ລະບົບທີ່ໃຊ້ເກືອລະລາຍ. ໃນ CSP, ເກືອລະລາຍ 800°C ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນນ້ຳຢາຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມຕ້ອງການສູງຕໍ່ປະທັບຕາວາວ ແລະ ແຜ່ນແປນກ່ຽວກັບການກັດກ່ອນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ. ໃນ HTGRs, ປະທັບຕາຮີລຽມຄວາມດັນສູງ ແລະ ອຸນຫະພູມສູງປົກປ້ອງການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງປະຕິກອນນິວເຄຼຍໂດຍກົງ.

3. ປິໂຕເຄມີ ແລະ ໂລຫະວິທະຍາ

ນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຕົາອົບແຕກເອທິລີນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ເຕົາເຜົາຂີ້ເຫຍື້ອ, ແລະເຕົາປະຕິກອນຜະລິດໄຮໂດຣເຈນລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີປະเก็นປະທັບຕາທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານພິເສດຕໍ່ການຜຸພັງ ແລະ ການຜ່ອນຄາຍຂອງການເລືອຄານ, ພາຍໃຕ້ການສຳຜັດກັບຄວາມຮ້ອນສູງ, ອາຍແກັສທີ່ກັດກ່ອນ, ແລະ ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນເລື້ອຍໆໃນໄລຍະຍາວ.

5. ແນວໂນ້ມເຕັກໂນໂລຊີໃນອະນາຄົດ

ໃນຂະນະທີ່ອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາກ້າວໄປສູ່ອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມກົດດັນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະມາດຕະຖານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ເຂັ້ມງວດຂຶ້ນ, ເຕັກໂນໂລຊີການປະທັບຕາ 800°C ກໍາລັງກ້າວໄປຂ້າງໜ້າຕາມເສັ້ນທາງຕໍ່ໄປນີ້:

1. ໂຄງສ້າງການຊົດເຊີຍແບບປັບຕົວດ້ວຍຕົນເອງ ແລະ ແບບເຄື່ອນໄຫວການລວມກັນຂອງເຄື່ອງສູບລົມໂລຫະກັບໂລຫະປະສົມຄວາມຈຳຮູບຮ່າງ (SMA) ຊ່ວຍໃຫ້ລະບົບການປະທັບຕາສາມາດຮັດແໜ້ນຕົນເອງ ແລະ ຊົດເຊີຍຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນລະຫວ່າງວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການໂຫຼດລ່ວງໜ້າ.

2. ການເຄືອບນາໂນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ການຫລໍ່ລື່ນດ້ວຍຕົນເອງ: ການຝາກເງິນTiAlN, CrN, ຫຼື ການເຄືອບຫລໍ່ລື່ນດ້ວຍຕົນເອງທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງເທິງໜ້າປະທັບຕາໂລຫະຊ່ວຍປ້ອງກັນການສຽດສີແຫ້ງ ແລະ ການແຕກ/ການຕິດຕົວຂອງຮອຍແຕກໃນອຸນຫະພູມສູງ.

3. ຄູ່ແຝດດິຈິຕອລ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາແບບຄາດເດົາອັດສະລິຍະ: ການລວມເອົາເຊັນເຊີຄວາມເຄັ່ງຕຶງ ແລະ ການຮົ່ວໄຫຼຂອງຈຸນລະພາກເພື່ອຕິດຕາມກວດກາການຜ່ອນຄາຍຂອງການເລືອຄານ ແລະ ຄາດຄະເນອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍັງເຫຼືອຂອງລະບົບການຜະນຶກໃນເວລາຈິງ.

ສະຫຼຸບ

ການປະທັບຕາທີ່ອຸນຫະພູມ 800°C ແມ່ນຫຼາຍກວ່າການຜະລິດປະเก็น ຫຼື ວົງແຫວນ O - ມັນເປັນສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິສະວະກຳຫຼາຍສາຂາວິຊາທີ່ລວມເອົາວິທະຍາສາດວັດສະດຸ, ເທີໂມໄດນາມິກ, ກົນຈັກໂຄງສ້າງ, ແລະ ວິສະວະກຳພື້ນຜິວໃນຂະນະທີ່ຄວາມກ້າວໜ້າຍັງສືບຕໍ່ໃນໂລຫະປະສົມນິກເກີນ, ວັດສະດຸປະສົມເຊລາມິກ, ແລະ ການຜະລິດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ, ວິທີແກ້ໄຂການປະທັບຕາ 800°C ຈະສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດອຸດສາຫະກໍາ, ວາງພື້ນຖານຄວາມປອດໄພທີ່ແຂງແກ່ນສໍາລັບອຸປະກອນທີ່ກ້າວຫນ້າລຸ້ນຕໍ່ໄປ.