高溫超導(dǎo)電機應(yīng)用于艦船上有哪些優(yōu)勢
白銀的需求建立在三大支柱上:工業(yè)、攝影和銀飾銀器。這三類占到白銀總消費的90%以上。1、工業(yè)用途。電子行業(yè)中,白銀最大的用途是在厚膜漿料,典型的是在多層陶瓷電容器中制作絲網(wǎng)印刷回路,制造薄膜開關(guān)、汽車后擋玻璃加熱膜和導(dǎo)電粘合劑等。白銀具有獨特的光反射率,磨光后的反射率達到100%,可以用在鏡子、玻璃、玻璃紙或金屬上。許多電池、充電電池和一次性電池,都用銀合金作陰極。雖然比較昂貴,但是含銀電池的能量比比其他類型電池更好。最普遍的是紐扣大小的氧化銀電池(其中銀含量為35%),通常用在手表、照相機和類似的電子產(chǎn)品中。大量化學(xué)反應(yīng)使用網(wǎng)孔狀和結(jié)晶狀的白銀作催化劑。例如在塑料生產(chǎn)中,白銀用作甲醛的催化劑,石化工業(yè)中用作氧化乙烯的催化劑。白銀的柔韌性和強度促進了材料的連接(600℃以上稱為釬焊,以下稱為軟焊)。銀釬焊合金的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,從空調(diào)器、冰箱等其他電力設(shè)備,到汽車和航天、航空工業(yè)。與其他軸承比較,用高純度白銀電鍍的軸承具有更高的抗疲勞強度和負載能力,因此,用于各種高技術(shù)和重負荷中。2、攝影業(yè)。攝影過程基于鹵化銀晶體的感光性,鹵化銀晶體由可溶解銀溶液組成,通常是含有可溶性堿金屬鹵化物(如氯化鈉或溴化鉀)的硝酸銀,這些顆料懸浮在未曝光的膠片中。光對鹵化銀的作用打亂了這種混合物的結(jié)構(gòu),在特定條件下被顯影劑還原為金屬銀,底片上的圖像被轉(zhuǎn)換成正片。攝影膠片用于X光照相術(shù)、印刷和商業(yè)攝影中。攝影膠片的制造商需要高純度的白銀。3、銀飾和銀器。白銀的加工性能與黃金類似,都具有良好的反射率,磨光后可以達到很高的光亮度。純銀(99.9%)不易失去光澤,為使制作的首飾光澤持久,通常會在其中摻入少量的銅。銀也與基本金屬一起應(yīng)用于金合金中。14世紀以來,純度為92.5%的標準純銀是制作銀器的標準,特別是作為制造“容器”和扁平餐具(刀、叉、匙等)的標準。電鍍銀器的鍍層通常厚20~30微米,鍍金首飾只有3~5微米。4、銀幣。與黃金比較,白銀因供應(yīng)充足和價值較低,更多地用于造幣而進入流通領(lǐng)域。大多數(shù)國家都建立了銀本位制,直到19世紀末,銀幣才成為主要的流通貨幣。但黃金介入后,銀本位制逐漸讓位于黃金。白銀逐漸退出造幣業(yè),但仍存在于部分流通硬幣中。白銀的新發(fā)展評估未來對銀的需求來源,過去幾年的情況顯得非常重要。對更多的調(diào)查進行分析和判斷后,許多有潛力的應(yīng)用將從試驗室走向市場。過去幾年,銀最值得關(guān)注的領(lǐng)域就是生物殺滅劑。銀在電流傳輸?shù)某瑢?dǎo)體方面的應(yīng)用也取得了長足進步。白銀的殺菌功能早有記載。但直到最近,納米粒子的研究和生產(chǎn)技術(shù)的進步才推動了白銀作為殺菌劑的廣泛應(yīng)用。含有銀的新產(chǎn)品目前已經(jīng)成功地商業(yè)化,從作為人造物品的一部分到用極少的量來達到殺菌的目的,銀都取得了成功應(yīng)用。例如,現(xiàn)在洗衣機在清洗衣物時可以釋放銀粒子??噹п尫懦鲢y離子可以縮短治療時間以減少更換頻率,已經(jīng)有3家最大的創(chuàng)傷用品制造商采用了這種技術(shù),這使他們的發(fā)展空間擴大。運動服裝可以通過加入銀離子來調(diào)節(jié)體溫,也可以減少體味。同樣,銀表面消毒劑的應(yīng)用也有所突破,更廣闊地應(yīng)用于食物加工器、消毒中心和家居用品領(lǐng)域。銀在生物殺滅劑方面的應(yīng)用還在不斷發(fā)展。成本因素在這里扮演了重要角色,人們一方面想用其他便宜的金屬代替銀,但又擔(dān)心環(huán)境因此遭到破壞,生物殺滅劑生產(chǎn)商正在不斷將他們的產(chǎn)品應(yīng)用到新領(lǐng)域。最有潛力的領(lǐng)域來自建筑行業(yè),生物殺滅劑可以防止發(fā)霉和其他細菌對建筑的破壞。最需要處理的建筑材料就是木材,大量研究表明,銀生物殺滅劑對木材真菌、昆蟲及其他有機生物的破壞效果顯著。白銀另一個得到發(fā)展的應(yīng)用就是高溫超導(dǎo)線領(lǐng)域。陶瓷芯復(fù)合銀套的高溫超導(dǎo)線已開發(fā)用于新的發(fā)電廠和配電網(wǎng)。第二代超導(dǎo)線經(jīng)過發(fā)展,導(dǎo)電性得到了提高,使其效率更高,應(yīng)用前景更加廣闊。盡管和第一代超導(dǎo)線相比第二代每米用銀量減少,但應(yīng)用范圍的擴大還會帶動銀用量上的增長。
銅在工業(yè)中的應(yīng)用
銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬,被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域,在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁。
(1) 銅在電力工業(yè)中的應(yīng)用
電力輸送 線電纜、匯流排、變壓器、開關(guān)、接插元件和連接器等。
電機制造 定子、轉(zhuǎn)子和軸頭、中空導(dǎo)線等。
通訊電纜及住宅電氣線路需使用大量的銅導(dǎo)線。
(2) 銅在電子工業(yè)中的應(yīng)用
電真空器件 高頻和超高頻發(fā)射管、渡導(dǎo)管、磁控管等,它們需要高純度無氧銅和彌散強化無氧銅。
印刷電路 銅印刷電路需要大量的銅箔和銅基釬焊材料。
集成電路 以銅代替硅芯片中的鋁作互連線和引線框架,可以獲得 30 %的效能增益。
(3) 銅在能源及石化工業(yè)中的應(yīng)用
能源工業(yè) 火力發(fā)電廠的主拎凝器管板和冷凝管均使用黃銅、青銅或白銅制造。每萬千瓦裝機容量需要 5t 冷凝管。太陽能加熱器也常使用銅管制造。
石化工業(yè) 銅和許多銅合金,大量用于制造接觸腐蝕性介質(zhì)的各種容器、管道系統(tǒng)、過濾器、泵和閥門、各種蒸發(fā)器、熱交換器和冷凝器等。
海洋工業(yè) 由于銅不但耐海水腐蝕,而且溶入水中的銅離子有殺菌作用,可以防止海洋生物污損,因此,銅及其銅合金是海洋工業(yè)中十分重要的材料,業(yè)已在海水淡化工廠、海洋采油采氣平臺以及其他海岸和海底設(shè)施中廣泛應(yīng)用。例如,海水淡化過程中使用的管路系統(tǒng)、泵和閥門以及采油采氣平臺上使用的設(shè)備,包括飛濺區(qū)和水下用的螺栓、抗生物污損包套、泵閥和管路系統(tǒng)等。
(4) 銅在交通工業(yè)中的應(yīng)用
船舶 銅合金,包括鋁青銅、錳青銅、鋁黃銅、炮銅 ( 錫鋅青銅 ) ,白銅以及鎳銅合金 ( 蒙乃爾合金 ) ,是造船的標準材料之一。在軍艦和商船的自重中銅和銅合金一般占 2 %~ 3 %,如鋁青銅螺旋漿、螺栓、鉚釘、冷凝管、含銅包覆油漆等。
汽車 銅和銅合金主要用于散熱器、制動系統(tǒng)管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統(tǒng)、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等,每輛汽車用銅 10 ~ 20kg ,小轎車用銅約占自重的 6 %~ 9 %。
鐵路 列車上的電機、整流器以及控制、制動、電氣和信號系統(tǒng)等都要依靠銅和銅合金來工作。此外,鐵路的電氣化對銅和銅合金的需要量很大,每公里的架空導(dǎo)線需用 2t 以上的異型銅線。
飛機 飛機中的配線、液壓、冷卻和氣動系統(tǒng)需使用銅材,軸承保持器和起落架軸承采用鋁青銅管材,導(dǎo)航儀表應(yīng)用抗磁銅合金。
(5) 銅在機械和冶金工業(yè)中的應(yīng)用
機械工程 除了電機、電路、油壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中大量用銅以外,各種傳動件和固定件,如缸套、齒輪、蝸輪、蝸桿、連接件、緊固件、扭擰件、螺釘、螺母等,都需要以銅或銅合金減磨和潤滑。
冶金設(shè)備 連續(xù)鑄造技術(shù)中的關(guān)鍵部件??結(jié)晶器。大都采用鉻銅、銀銅等高強度和高導(dǎo)熱性的銅合金制造,電冶金中的真空電弧爐和電渣爐水冷坩堝使用銅管材制造,各種感應(yīng)加熱的感應(yīng)線圈都是用銅管或異型銅管繞制而成,內(nèi)中通水冷卻。
合金添加劑 銅是鋼鐵和鋁等合金中的重要添加元素。少量銅( 0.2 %~ 0.5 %)加入低合金結(jié)構(gòu)用鋼中,可以提高鋼的強度及耐大氣和海洋腐蝕性能。在耐蝕鑄鐵和不銹鋼中加入銅,可以進一步提高它們的耐蝕性。含銅 30 %左右的高鎳合金是著名的高強度耐蝕“蒙乃爾合金”,在核工業(yè)中廣泛使用。
輕工業(yè)中,銅及銅合金可用于制造空調(diào)器的熱交換器、鐘表機芯、造紙機的網(wǎng)布、輥輪、印刷銅版、發(fā)酵罐內(nèi)襯、蒸餾鍋、建筑裝飾構(gòu)件等。
銅不但在傳統(tǒng)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用,而且在新興產(chǎn)業(yè)以及高科技領(lǐng)域中也發(fā)揮著重要作用,例如超導(dǎo)合金的包套、超低溫介質(zhì)的容器與管路、火箭發(fā)動機的冷卻內(nèi)村、高能加速器的磁體繞組等。
納米電機發(fā)明人
舒歌平的一生,都奮斗在神華煤直接液化工藝上。
舒歌平是中國神華煤制油有限公司主任工程師,他長期從事科研工作,是神華煤直接液化工藝的主要發(fā)明者,是國家863課題的首席科學(xué)家。
他勇于挑戰(zhàn)國外工藝,研究開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的神華工藝。
舒歌平研制了863催化劑,為攻克日本催化劑的弊端,他于2002年開始,對863催化劑的研制,并擔(dān)任該課題的首席科學(xué)家、課題組組長。
為解決合成過程中,納米級的有效組分,產(chǎn)生二次聚合的難題。舒歌平團隊,歷時5000多小時,進行了12次試驗,終于攻克了難關(guān)。該催化劑正式使用,穩(wěn)定可靠,達到國際先進水平。
5. 電動船舶的關(guān)鍵技術(shù)
螺旋槳船靠螺旋槳產(chǎn)生動力推動。螺旋槳又分定距漿和調(diào)距漿,其原理都是靠螺旋槳的旋轉(zhuǎn)來使船舶獲得一個反沖力。源動力可以是柴油機、汽輪機、燃氣輪機、核動力,也可以是混合動力。
其實螺旋槳只是船舶推進器的一種,此外還有噴水推進器。
6. 自主研發(fā)船舶超導(dǎo)電機的公司
體積小、重量輕∶超導(dǎo)電機無鐵芯以及在超導(dǎo)狀態(tài)下導(dǎo)線的電流密度很大,其體積和重量可以減少到同等功率常導(dǎo)傳統(tǒng)電機的 1/5 和 1/3。體積小、重量輕不僅可以減小所需占地面積和空間,還能降低對運輸和安裝設(shè)備的要求。
效率高、節(jié)電率高∶ 最高可達到 99%以上。超導(dǎo)體的電阻為零,使得電機銅損消失;超導(dǎo)電機無需鐵芯,使得電機鐵耗為零。 雖然需要冷卻,冷卻所需的功率只占很小的一部分電能。另外超導(dǎo)電機體積小、重量輕降低了轉(zhuǎn)子的風(fēng)損以及軸承上的機械損耗。 即使是電樞繞組為常導(dǎo)體,由于其匝數(shù)的減少,其電阻損耗也將降低,效率可以達到很高,所以節(jié)電率很高。
振動和噪音小∶ 高溫超導(dǎo)沒有磁齒,不存在常導(dǎo)電機上因此而引起的主要電機鐵損耗和振動噪聲源。 由于在電機的磁路里沒有或只有很小的鐵芯,所以電源畸變很小,而且來自電機的噪聲反饋很小。同時絕緣問題也更簡單。
7. 超導(dǎo)體發(fā)電機
在通信領(lǐng)域可以作為光子晶體的缺陷材料。
超導(dǎo)體還有一些別的應(yīng)用:
弱電應(yīng)用 超導(dǎo)計算機:高速計算機要求集成電路芯片上的元件和連接線密集排列,但密集排列的電路在工作時會發(fā)生大量的熱,而散熱是超大規(guī)模集成電路面臨的難題。
抗磁性應(yīng)用 超導(dǎo)磁懸浮列車:利用超導(dǎo)材料的抗磁性,將超導(dǎo)材料放在一塊永久磁體的上方,由于磁體的磁力線不能穿過超導(dǎo)體,磁體和超導(dǎo)體之間會產(chǎn)生排斥力,使超導(dǎo)體懸浮在磁體上方。
強電應(yīng)用 超導(dǎo)發(fā)電機:目前,超導(dǎo)發(fā)電機有兩種含義。一種含義是將普通發(fā)電機的銅繞組換成超導(dǎo)體繞組,以提高電流密度和磁場強度,具有發(fā)電容量大、體積小、重量輕、電抗小、效率高的優(yōu)勢。
超導(dǎo)體(英文名:superconductor),又稱為超導(dǎo)材料,指在某一溫度下,電阻為零的導(dǎo)體。
8. 船用推進電機
1、推流器的選型問題;需要根據(jù)水流和池體大小正確選型潛水推流器。
2、推流器的電機故障,缺項或者電壓不足;推流器一般是三相電機,如果是動力不足很有可能是缺項導(dǎo)致,需要立即停機檢查恢復(fù);
3、安裝角度問題;推流器需要順著水流安裝,如果安裝角度不對,造成推流器的作用力偏移,會看起來動力不足,需要根據(jù)水流情況調(diào)整安裝位置。
9. 船用電動發(fā)動機
理論上講只要鋰電池電壓、電流符合要求即可替換原來鉛酸電池了。