Листы и трубы для работы в жидкометаллических средах при повышенных температурах изготавливаются также из сплава состава, % (по массе): Та-8АУ-1Ке-1Н1-0.025С. Из сплавов типа Гап$1ее1 60-63 изготовлены башни высотой до 40 м для химических процессов в агрессивных (хлорных и кислотных) средах. Лучшими композиционными материалами для узлов активного охлаждения термоядерных реакторов являются танталмедные псевдосплавы. Из тантала часто изготовляют теплообменники и укрепляющую арматуру МГД-установок, а также диффузионные барьеры в мощных проводящих кабелях для этих установок.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 393   |   Комментарии (0) |   
Жаропрочные сплавы на основе ниобия, легированного танталом, вольфрамом, цирконием, гафнием с добавками ванадия, титана, углерода, применяют для деталей арматуры, работающей в жидкометаллических средах при 1200 °С, в качестве конструкционных материалов в электровакуумных приборах взамен дефицитного тантала, из них изготовляют лопатки газотурбинных двигателей. Примером могут служить отечественные сплавы серии РН с 4,5- 11 % (по массе) вольфрама и 1,5% (по массе) циркония. Распространенный американский сплав KS-85, содержащий, % (по массе), 28 Та, 10W, 1 Zr применяется для капсул тепло-приемников, содержащих фторид лития, работающих свыше 500 ч при 800- 1100 °С в режиме "солнце-тень" на 500-км околоземной орбите; для наконечников небольшой турбины с рабочей температурой 1100-1400 °С; из него изготовлены сварные панели для теплозащиты спускаемых космических аппаратов.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 302   |   Комментарии (0) |   
На современном этапе развития человечества в связи с уменьшением мирового запаса горючих ископаемых особо важно развитие атомной и плазменной энергетики, создание эффективных преобразователей механической энергии в электрическую, солнечных батарей. Большую роль в современной атомной энергетике играют тугоплавкие металлы.
Для атомной энергетики требуются чистые металлы, начиная от ее основного металла - урана - до новых термо- и коррозионностойких металлических материалов, необходимых для изготовления деталей атомных. реакторов и не поглощающих слишком много нейтронов. К таким конструкционным материалам для ядерных и термоядерных реакторов из-за своего незначительного сечения захвата тепловых нейтронов (1,1 барн), технологичности и хороших высокотемпературных свойств относятся ниобий и его сплавы.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 412   |   Комментарии (0) |   
Температуры плавления радиоактивных урана, плутония, полония и прометия ниже рабочих температур диода, поэтому ядерным топливом, работающим при 1200- 2000 °С, могут служить их карбиды или оксиды. Наиболее распространенными видами ядерного топлива в настоящее время являются твердый раствор карбидов (и, Ъ\)С (чистый карбид 11С склонен к растрескиванию при термо-циклировании), диоксид урана 110, и керметы систем W-UC и \V-UO,. Термоэлектронный топливный элемент набирается из брикетов ядерного топлива (например, иСв>,-2гС0>1), заключенных в герметичную оболочку, обычно являющуюся одновременно и эмиттером. Необходимость заключения в оболочку обусловлена тем, что ТВЭЛ без покрытия в условиях эксплуатации недостаточно прочен.
Применение ТЭП с ядерным горючим позволяет решить задачу длительного энергообеспечения изолированных объектов. Сконструированный в США 2-МВт ядерный реактор с эмиттером ТЭП из газофазного вольфрама с защитным от излучения экраном из чередующихся листов вольфрама и "1лН способен питать вспомогательное оборудование космического корабля в течение 10 лет.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 336   |   Комментарии (0) |   
Длительной изолированностью космических кораблей в полетах обусловлена разработка эффективных и надежных бортовых источников питания взамен громоздких, хрупких и дорогих солнечных батарей.
Одним из видов таких источников стали термоэлектронные преобразователи (ТЭР) - диоды, осуществляющие прямое преобразование тепловой энергии в электрическую, в которых электроны излучаются нагретым катодом и через насыщенный парами цезия зазор ~0,25 мм (в вакуумных ТЭП зазор должен быть равен 0,02 мм) поступают к более холодному, обладающему меньшей работой выхода аноду; часть энергии электронов сообщается аноду, а остаток преобразуется в электрическую энергию. Напряжение между такими электродами невелико (~1 В), но плотность тока может достигать 5 А/см:. Материал катода должен обладать коррозионной стойкостью в парах цезия и стабильностью механических свойств при рабочих температурах ТЭП (~2000°С), хорошей способностью к термоэлектронной эмиссии, высокой работой выхода. Одним из наиболее подходящих для этой цели материалов оказался вольфрам, несмотря на трудности механической обработки при получении из него прецизионных деталей сложной формы.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 285   |   Комментарии (0) |   
Все сплавы на основе тугоплавких металлов следует защищать от окисления. С защитными покрытиями сплавы на основе вольфрама, молибдена и ниобия могут работать при еще более высоких температурах. Для повышения жаростойкости сопла ракет из вольфрама, молибдена и их сплавов покрываются защитными покрытиями из тантала, карбида тантала, разных твердых сплавов, силицидов и других жаростойких и окалиностойких материалов. Карбид тантала с ?Пл 4000 °С - превосходный материал для подобных покрытий.
Малая плотность и высокая удельная прочность ванадия и его сплавов, делают их перспективными материалами, наряду с ниобием и его сплавами, в самолетостроении и космической технике 118). Основным препятствием широкого использования сплавов на основе ванадия является их относительно высокая окисляемость. Однако ванадий широко используется в виде легирующих добавок жаропрочных никелевых и титановых сплавов для самолето- и ракетостроения. Почти 9% мирового производства ванадия расходуется ежегодно на легирование титановых сплавов.
  | Опубликовал: admin   |   Просмотров: 428   |   Комментарии (0) |