太陽能熱發(fā)電莫來石-堇青石復(fù)合陶瓷管道材料的制備及性能研究的開題報告

太陽能熱發(fā)電莫來石—堇青石復(fù)合陶瓷管道材料的制備及性能研究的開題報告一、研究背景隨著能源危機和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，太陽能熱發(fā)電作為一種清潔能源得到了廣泛的關(guān)注和研究。太陽能熱發(fā)電技術(shù)是將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化成電能的一種發(fā)電方式。其中，太陽能集熱器是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的核心組件，用于將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能供給發(fā)電機組發(fā)電。而集熱器中的傳熱管道材料的性能直接影響著整個太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的效率和使用壽命。目前，太陽能熱發(fā)電集熱器中的傳熱管道主要采用的是銅鎳管、不銹鋼管等傳統(tǒng)材料，但這些材料存在著價格昂貴、重量大、耐腐蝕性差等缺點。因此，如何尋找一種性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)實用的傳熱管道材料是當(dāng)前太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究的重要課題之一。二、研究內(nèi)容與目的本研究擬采用莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷材料，制備太陽能熱發(fā)電集熱器中的傳熱管道。具體研究內(nèi)容包括：1、莫來石和堇青石的物理化學(xué)性質(zhì)分析；2、采用固相反應(yīng)和燒結(jié)等工藝制備莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料；3、研究其力學(xué)性能（如抗拉強度、彎曲強度等）和耐熱、耐腐蝕性能（如抗氧化能力、耐高溫性能、抗硫化氫腐蝕性能等）；4、對所制備的莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料進(jìn)行太陽能熱發(fā)電集熱管道性能測試。本研究的目的在于尋找一種性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)實用的太陽能熱發(fā)電集熱器傳熱管道材料，并對其性能進(jìn)行全面評估，為太陽能熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。三、研究方法本研究采用實驗和理論相結(jié)合的方式，通過以下方法對莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料進(jìn)行制備和性能測試：1、采用XRD、SEM、TEM等手段對莫來石和堇青石的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；2、采用固相反應(yīng)和燒結(jié)等工藝制備莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料，并采用SEM等手段對其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察；3、采用壓縮試驗、抗拉試驗、彎曲試驗等手段評估莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料的力學(xué)性能；4、通過暴露試驗、高溫抗氧化試驗、硫化氫腐蝕試驗等手段評估莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料的耐熱、耐腐蝕性能；5、對制備的莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料進(jìn)行太陽能熱發(fā)電集熱管道性能測試。四、預(yù)期成果通過本研究預(yù)計能獲得以下成果：1、深入理解莫來石和堇青石的物理化學(xué)性質(zhì)，為進(jìn)一步研究其應(yīng)用提供理論支持；2、成功制備莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料，并獲得其制備工藝和微觀結(jié)構(gòu)信息；3、評估莫來石和堇青石復(fù)合陶瓷管道材料的力學(xué)性能和耐熱、耐腐蝕性能；4、完成太陽能熱發(fā)電集熱器傳熱管道材料的研究，并對其性能進(jìn)行