Az újonnan kifejlesztett hőkezelő anyagok ígéretet tesznek a jövőbeli gyorsítók és az ipar számára való felhasználásra
A réz mint hőkezelő anyag méretezhető cseréjének keresése anagy termálkezelési alkalmazásokban több mint egy évtizede folyamatban van. A réz továbbra is hasznos hővezetőként – azt’S olcsó, hatékony,nagy mennyiségben előállítható, ésnagy alkatrészeken történő felhasználásra alakítható. De bizonyos esetekben, például a CERN’Snagy hadron -ütköző (LHC) És más speciális ipari környezetek, szükség van egy olyan anyagra, amely alacsony sűrűséggel rendelkezik, ésnemcsak a szélsőséges hőt, hanem a szélsőséges szerkezetinyomást is képes kezelni.
Ez az oka annak, hogy a CERN különféle EU -n keresztül van-A finanszírozott projektek, valamint a Brevetti Bizz és a Nanoker ipari partnerek segítségével dolgoznak a megfelelő csere megtalálásán. A munka a karbidra összpontosított-szénsanyagok (CCMS), amelyek kombinálják a karbidok szilárdságát a szén sokoldalúságával, így ideálissá teszik őket hővezetőkéntnehéz körülmények között.
Egy megoldás, molibdén-grafit (Mogr), Bizonyos mértékben már sikeres volt. Kezdetben a CERN -ben történő alkalmazáshoz fejlesztették ki’S korszerűsítette anagy fényességet, amelyet a kollimátorok részeként 2030 -ban terveznek megkezdeni, 2030 -ban. – A részecskék sugárzásának szabályozására és kialakítására használt eszközök.
Ezeknek az eszközökneknagyon közel kell működniük a részecskeszalaghoz, ezért el kell osztaniuk a jelentős energia sűrűségét. Megfelelő és könnyű hőkezelő anyag nem létezett a kereskedelmi piacon.
A célt úgy állították be, hogy olyan anyagot találjon, amelyben volt:nagy hővezetőképesség (Kétszer magasabb, mint a legjobb “standard” karmester, azaz réz), jó elektromos vezetőképesség, alacsony sűrűség, alacsony hőtágulási együttható és jó mechanikai tulajdonságok.
A Mogr jelentős kutatása és fejlesztése után a CERN csapatainak sikerült prototípusát, majd iparosodni az anyagot, lehetővé téve 2020 -ban 15 kollimátor építését ~300 mogr abszorbens blokkok. Ezeknek a kollimátoroknak a tizenkét aktívan használják az LHC jelenlegi 3. futtatása során, amely 2022 -ben kezdődött és 2026 -ban ér véget.
A Mogr kiváló termofizikai tulajdonságainagyon vonzóvá teszik az ipari és technológiai alkalmazások széles skáláját.-Energiafizika és ütközők.
Az anyag potenciális alkalmazási területei között szerepel a magas-Teljesítmény -elektronika, repülőgépipar, fúziós ésnukleáris mezők, ahol csökkent a termikus tágulás és az alacsony sűrűség, valamint anagy hővezető képesség és a termikus ütésállóság.
A MOGR iparági és kutatóközpontokban történő széles körű használatát azonban eddig akadályozták a magas termelési költségek és a gyártható blokkok korlátozott mérete.
A jó hővezetők összehasonlításakor a magas tisztaságú réznek az egységfogata körüli költsége körül van €0,15 \/ cm3, izotropikus grafit, amely könnyebb, de kevésbé vezetőképes, kb. Tízszer több, és a Mogr, a könnyebb és vezetőképesebb, mintegy 100 -szor több, mint réz.
Mi’S Több, a CCM rész maximális mérete, amelyet a gyártás lehetett, 400 cm -re korlátozódott3- Végül, az ilyen CCM gyártási folyamata energiát fogyaszt, ésnagy gépi energiát igényel a szükséges szinterezési hőmérséklet eléréséhez, amely 2600 felett van °C. Ezen okok miatt a CCM -ek alkalmazása jelenleg csaknagyon magasra korlátozódhat-Vége az alkalmazásoknak, ahol az anyagköltség másodlagos a teljesítmény szempontjából.