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慧正資訊，研究人員發(fā)現(xiàn)了金屬鎢在導(dǎo)熱性能上的新應(yīng)用，將會(huì)為核聚變反應(yīng)堆和航天航空技術(shù)中耐熱材料提供新的選擇。
近年來(lái)，在追求天然能源和清潔綠色能源方面，核聚變正在成為新能源的重要前沿領(lǐng)域。在核聚變的反應(yīng)裝置中，科學(xué)家試圖通過(guò)將原子融合在一起而產(chǎn)生巨大的能力，以模仿太陽(yáng)的能量釋放過(guò)程。但這一放熱過(guò)程中，溫度極高，所以研究院人員一直在深入研究熱管理科學(xué)，并且發(fā)現(xiàn)了一種鎢的特殊合金材料。
來(lái)自美國(guó)能源部SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)研究顯示，基于鎢的導(dǎo)熱能力新發(fā)現(xiàn)中，它具有顯著的改善核聚變反應(yīng)堆裝置的潛力。鎢可以勝任更高效、更具彈性的核聚變反應(yīng)堆材料，LAC 高能量密度部門主任、合作者 Siegfried Glenzer 表示：“令我們興奮的是，我們發(fā)現(xiàn)了有可能影響核聚變和其他能源應(yīng)用的人造材料。設(shè)計(jì)們的工作，發(fā)現(xiàn)了在原子尺度上探測(cè)材料能力的方法，為進(jìn)一步的研究和開發(fā)提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)。”
鎢并不僅僅是普通金屬材料，它不僅堅(jiān)固，而且還可以承受令人難以置信的高溫，并且不會(huì)像其他金屬那樣因熱量而變形或削弱。這使得它在快速有效地傳導(dǎo)熱量方面特別有效，這正是聚變反應(yīng)堆超熱條件下所需要的。鎢及其合金的快速熱負(fù)載也存在于許多航空航天應(yīng)用中，例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴、隔熱罩和渦輪葉片涂層。了解了鎢的熱管理原理，將為其核聚變反應(yīng)堆制造新材料提供了線索，這些新材料在壓力下保持冷卻效果更好。在這項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們開發(fā)了一種新方法來(lái)資質(zhì)研究鎢如何在原子水平上如何控制熱量，進(jìn)行熱管理。研究小組著手探索聲子散射現(xiàn)象，這是固體材料內(nèi)晶格振動(dòng)相互作用的過(guò)程，在材料的導(dǎo)熱能力中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)上，聲子對(duì)金屬熱傳輸?shù)呢暙I(xiàn)被低估，而更多地強(qiáng)調(diào)電子的作用。通過(guò)結(jié)合建模和最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，研究小組將揭示了鎢中聲子的行為。
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