Поделиться

Уникальную керамику для элементов водородной энергетики создали в ДФО

Поделиться

Ученые двух ведущих вузов Дальнего Востока разработали инновационный керамический материал. Он может стать основой для создания более долговечных и эффективных элементов водородной энергетики, которую развивают на Сахалине. 

 Структура нового материала. Источник: Наука.рф

Как сообщает портал «Наука.рф», в исследовании принимают участие научные сотрудники Дальневосточного федерального университета и Сахалинского государственного университета. Их поддержало Минобрнауки РФ в рамках программы развития Инжинирингового центра ДВФУ «Материалы и технологии для Мирового океана и Арктики». В состав композита, который они разработали, входят кобальт и карбид хрома, которые позволяют управлять свойствами субстанции: она становится либо максимально активной для выработки энергии, либо сверхпрочной для длительного использования. Эти качества важны для электродов, которые будут использовать в водородной энергетике. 

«Для создания нового материала команда применила метод искрового плазменного спекания. Представьте себе очень мелкий порошок, который спрессовывают под высоким давлением и одновременно пропускают через него мощные электрические импульсы. Из-за огромной температуры искры частицы порошка спекаются в монолитную массу, но процесс происходит настолько быстро, что структура материала остается мелкозернистой и однородной. Мы провели эксперимент, спекая образцы при разных температурах — от 1000 до 1200 градусов Цельсия. И тут открылась удивительная закономерность: меняя температуру, можно получать материал с кардинально разными свойствами», — рассказал кандидат химических наук, научный сотрудник лаборатории ядерных технологий ДВФУ Олег Шичалин. 

Оптимальный диапазон температуры спекания керамического материала уже определили — он колеблется в пределах 1150-1200 градусов. Во время обработки кобальт равномерно распределяется между частицами карбида хрома и заполняет пустоты. На выходе ученые получают сверхплотный материал почти без пор, обладающий высочайшей твердостью (около 1500 единиц по Виккерсу). Это чуть меньше, чем характеристики броневой стали, но у керамики есть еще и высокая устойчивость к коррозии. Поэтому разработка дальневосточных ученых превращается в идеальную основу для деталей, которые должны функционировать в жестких условиях годами, причем с минимальной степенью износа. 

«Самое интересное произошло с образцами, которые спекали при более низкой температуре около 1000 градусов. Их твердость была ниже, зато они проявили невероятно высокую электрохимическую активность. Благодаря остаточной микропористости и особенностям кристаллической решетки, такой материал имеет огромную площадь активной поверхности. Это значит, что на нем гораздо легче и быстрее протекают химические реакции, например, реакция выделения водорода, что делает его идеальным кандидатом для покрытий электродов, где главное — эффективность и скорость реакции», — отметил Олег Шичалин. 

Данные, которые собрали ученые, представляют огромный интерес для инженерных изысканий. Например, для создания топливных элементов и электролизеров можно использовать материал, спеченный при 1000 градусах, в качестве активного покрытия на электродах, чтобы повысить их производительность. Для защиты корпусов приборов или деталей, работающих в морской воде и агрессивных средах, лучше подойдет версия, спеченная при 1200 градусах, обеспечивающая надежную антикоррозионную защиту и механическую прочность. Ученые предполагают, что в дальнейшем на основе этих разработок можно создавать градиентные материалы, где одна часть будет отвечать за высокую активность, а другая — за прочность. 

Теги:
Новости по теме:
Туры на Дальний Восток от BestArctic.ru erid:pjwvokpoevpk
Больше туров
6+ реклама
ООО «Пресс Код ИТ»
ОГРН 1227700267739, ИНН 9725083184
Картина дня Вся лента
Поделиться
Наука стучится, бизнес не открывает: почему инновации ДФО не становятся продуктом

Эффективность высокотехнологичных производств, в том числе в свете распространения креативных отраслей, технологий больших данных и искусственного интеллекта, невозможна без наращивания научного и образовательного потенциала. Но кооперация между наукой и реальным сектором экономики на Дальнем Востоке развита пока слабо.

Впрочем, запрос на проведение научных исследований и опытно-конструкторских разработок растет, поскольку отечественной промышленности все больше приходится опираться на внутренние ресурсы.

Читать полностью
Поделиться
Востоковеды и поворот России на Восток

Во время XIV Всероссийского съезда востоковедов, который прошел во Владивостоке, ведущие ученые этой научной отрасли выступили с лекциями перед студентами ДВФУ. В кооперации с пресс-службой университета EastRussia удалось расспросить доктора исторических наук, заместителя директора по научной работе Института востоковедения РАН (Москва) Валентина Головачева о роли востоковедения в происходящем процессе поворота России на Восток.

Читать полностью
Поделиться
Стратегия для Дальнего Востока: стресс-тест от учёных

Разработчики новой Стратегии развития Дальнего Востока до 2030 года (с прогнозом до 2036-го) продолжают широкое общественное обсуждение документа. На прошедшей в Хабаровске Всероссийской научно-практической конференции учёные, представители бизнеса и эксперты получили возможность высказаться публично, указать на слабые места и предложить доработки. Формат открытого диалога между властью, наукой и бизнесом позволяет надеяться на то, что документ станет рабочим инструментом развития макрорегиона.
Что именно сказали эксперты и какие риски они увидели — в нашем материале.

Читать полностью
Поделиться
В географии инноваций нашли дисбаланс

В ДФО в различных сферах работают почти 43 тыс. малых и средних предприятий, занятых выпуском товаров и не оформленных в кооперационные цепочки с крупномасштабными проектами, реализуемыми в макрорегионе. Тогда как подобная промкооперация могла бы повлиять на развитие технологичных производств, инновационных разработок. В этом смысле актуальная задача – как создать условия, чтобы якорные инвесторы и крупные компании вовлекали в свой контур местных поставщиков и даже соинвестировали в смежные производства.

Читать полностью
Поделиться
Превратить Дальний Восток в один из локомотивов развития страны

Директор ФАНУ «Востокгосплан» Михаил Кузнецов — о новой Стратегии социально-экономического развития ДФО до 2030 года с прогнозом до 2036-го: что получилось за десять лет, какие вызовы приоритетнее и почему кадровый дефицит на Дальнем Востоке — это хорошая новость.

Читать полностью
Поделиться
Долги — в приоритете: как на Дальнем Востоке гасят потребительские кредиты

Центральный банк РФ обновил данные о финансовых обязательствах физлиц, являющихся налоговыми резидентами страны, в части потребительского кредитования. Самый большой объем займов накопили жители Центрального федерального округа, а один из самых скромных — дальневосточники. Но повода для гордости у населения ДФО пока нет. Редакция EastRussia.ru проанализировала свежий отчет ЦБ.

Читать полностью
Поделиться
Долги растут: три региона ДФО не осилили высокие зарплаты

На фоне лидерства дальневосточных регионов в федеральных рейтингах по уровню доходов и благосостояния населения остается незаметной тревожная тенденция. Предприятия макрорегиона копят долги по зарплате, которая опережает общероссийские показатели, и оказываются в патовой ситуации. С одной стороны, компании ДФО гарантируют своим сотрудникам доход выше среднего по стране, с другой — не имеют ресурсов на фактические выплаты. Тревожная тенденция, о которой не говорят, нашла отражение в ежемесячных отчетах Росстата. Редакция EastRussia.ru проанализировала факты и цифры.

Читать полностью
Поделиться
Восток взят: Москвич-Полярник покорил все регионы ДФО

Москвич-Полярник завершил свое путешествие по Дальнему Востоку. Команда автопутешественников на зеленом советском автомобиле стала первой в истории России и СССР, кому удалось на одной машине посетить все регионы Дальнего Востока.

Читать полностью
Поделиться
«Дальневосточный Робинзон» — комикс с таежных берегов Амура

Режиссёр и сценарист Сергей Яковлев превращает малоизвестную нынешнему поколению легенду о «русском Робинзоне» в большой цветной графический роман на 160 страниц, действие которого разворачивается вдоль Амура в границах Хабаровского края. «Дальневосточный Робинзон» — задуман в стилистике цветного европейского комикса с русской историчностью. Сама история — это не просто «выживалка» про дворянина-дебошира, высаженного на берегу Охотского моря, но путь к вере и ответственности.

Читать полностью
Поделиться
«Дом Коммуны»: в Хабаровске представили второй выпуск первого дальневосточного хоррор-комикса

В Хабаровске 1 марта состоялась презентация второго выпуска комикса «Дом Коммуны» — первого дальневосточного графического произведения в жанре хоррор. Мероприятие собрало поклонников комикс-культуры и всех, кто интересуется необычными творческими проектами, рождёнными на Дальнем Востоке. Автор сценария — хабаровский режиссёр Сергей Яковлев, работающий под псевдонимом Йакф, художники — Роман Шевердин (Курск) и Владимир Сахнов (Москва), колорист — Садора (Александра Чихладзе). Комикс издан хабаровским издательством «Булаев Group» и напечатан в Хабаровской краевой типографии.

Читать полностью
Больше материалов