石墨烯涂層冷凝器可為電廠節(jié)能
更新時(shí)間：2015-08-22 06:23
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蒸汽發(fā)電的基本要素之一是冷凝水傳熱。在蒸汽動(dòng)力發(fā)電廠，水被加熱產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪產(chǎn)生電能。在此過(guò)程中，蒸汽被凝結(jié)回水，循環(huán)再次開始。
冷凝器效率提高是因?yàn)槭┠軌蚩咕苄纬赡龤饽。在典型的冷凝器系統(tǒng)中，金屬線圈（通常是銅）被放置在蒸汽流內(nèi)，在某些系統(tǒng)中，凝結(jié)過(guò)程導(dǎo)致金屬線圈外部出現(xiàn)一層薄薄的水膜；在另一些系統(tǒng)中，則形成水滴。當(dāng)水膜形成時(shí)，冷凝器的熱傳導(dǎo)受到一定程度的抑制。
研究人員利用石墨烯的疏水特性來(lái)確保冷凝器線圈上形成水滴。雖然聚合物涂料或多或少地也能達(dá)到這種效果，但它們會(huì)迅速降解，更糟的是，有時(shí)候太厚，反而帶來(lái)更大的問(wèn)題——比水膜本身造成的抑制作用還要嚴(yán)重。
在100攝氏度的純水蒸氣環(huán)境下測(cè)試材料后，研究人員發(fā)現(xiàn)，石墨烯涂層金屬比裸金屬的熱傳導(dǎo)效率高出4倍，他們還計(jì)算出通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)中的不同溫度，效率可以提高5倍到7倍。
最重要的是，石墨烯涂層在超過(guò)兩個(gè)星期的測(cè)試時(shí)間內(nèi)，沒有消解的跡象，而聚合物涂層在3個(gè)小時(shí)內(nèi)就開始降解，12個(gè)小時(shí)內(nèi)完全失效。
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