गॅडोलिनियम झिरकोनेट(Gd₂Zr₂O₇), ज्याला झिरकोनेट गॅडोलिनियम असेही म्हणतात, हे एक दुर्मिळ-पृथ्वी ऑक्साईड सिरेमिक आहे जे त्याच्या अत्यंत कमी थर्मल चालकता आणि अपवादात्मक थर्मल स्थिरतेसाठी मौल्यवान आहे. सोप्या भाषेत, ते उच्च तापमानात "सुपर-इन्सुलेटर" आहे - उष्णता त्यातून सहजपणे वाहत नाही. हा गुणधर्म ते थर्मल बॅरियर कोटिंग्ज (TBCs) साठी आदर्श बनवतो, जे इंजिन आणि टर्बाइन घटकांना अति उष्णतेपासून संरक्षण देते. जग स्वच्छ, अधिक कार्यक्षम उर्जेकडे वाटचाल करत असताना, गॅडोलिनियम झिरकोनेट सारख्या पदार्थांकडे लक्ष वेधले जात आहे: ते इंजिनांना अधिक गरम आणि कार्यक्षमतेने चालण्यास मदत करतात, कमी इंधन जाळतात आणि उत्सर्जन कमी करतात.
गॅडोलिनियम झिरकोनेट म्हणजे काय?
रासायनिकदृष्ट्या, गॅडोलिनियम झिरकोनेट हे पायरोक्लोर-संरचित सिरेमिक आहे: त्यात गॅडोलिनियम (Gd) आणि झिरकोनियम (Zr) कॅशन असतात जे ऑक्सिजनसह त्रिमितीय जाळीमध्ये व्यवस्थित असतात. त्याचे सूत्र बहुतेकदा Gd₂Zr₂O₇ (किंवा कधीकधी Gd₂O₃·ZrO₂) असे लिहिले जाते. हे क्रमबद्ध क्रिस्टल (पायरोक्लोर) खूप उच्च तापमानात (~1530 °C) अधिक विस्कळीत फ्लोराईट संरचनेत रूपांतरित होऊ शकते. महत्त्वाचे म्हणजे, प्रत्येक सूत्र युनिटमध्ये ऑक्सिजनची जागा असते - एक गहाळ ऑक्सिजन अणू - जो उष्णता वाहून नेणाऱ्या फोनॉनना जोरदारपणे विखुरतो. ही संरचनात्मक विचित्रता गॅडोलिनियम झिरकोनेट सामान्य सिरेमिकपेक्षा कमी प्रभावीपणे उष्णता चालवते याचे एक कारण आहे.
इपोमटेरियल आणि इतर पुरवठादार विशेषतः टीबीसी अनुप्रयोगांसाठी उच्च-शुद्धता असलेली Gd₂Zr₂O₇ पावडर (बहुतेकदा 99.9% शुद्ध, CAS 11073-79-3) बनवतात. उदाहरणार्थ, इपोमटेरियलच्या उत्पादन पृष्ठावर "गॅडोलिनियम झिरकोनेट हे कमी थर्मल चालकता असलेले ऑक्साईड-आधारित सिरेमिक आहे" असे हायलाइट केले आहे जे प्लाझ्मा-स्प्रे टीबीसीमध्ये वापरले जाते. अशा वर्णनांवरून असे दिसून येते की त्याचे कमी-κ गुणधर्म त्याच्या मूल्याचे केंद्रबिंदू आहे. (खरंच, इपोमटेरियलच्या "झिरकोनेट गॅडोलिनियम (GZO)" पावडरच्या यादीत ते पांढरे, ऑक्साईड-आधारित थर्मल स्प्रे मटेरियल म्हणून दाखवले आहे.)
कमी थर्मल चालकता का महत्त्वाची आहे?
थर्मल चालकता (κ) द्वारे मोजले जाते की पदार्थातून उष्णता किती सहजतेने वाहते. गॅडोलिनियम झिरकोनेटचे κ हे सिरेमिकसाठी आश्चर्यकारकपणे कमी असते, विशेषतः इंजिनसारख्या तापमानात. अभ्यासानुसार सुमारे १००० °C वर १-२ W·m⁻¹·K⁻¹ च्या क्रमाने मूल्ये नोंदवली जातात. संदर्भासाठी, पारंपारिक यट्रिया-स्थिर झिरकोनिया (YSZ) - दशकांपूर्वीचा TBC मानक - समान तापमानात सुमारे २-३ W·m⁻¹·K⁻¹ आहे. एका अभ्यासात, वू आणि इतरांना आढळले की Gd₂Zr₂O₇ ची चालकता ७०० °C वर ~१.६ W·m⁻¹·K⁻¹ आहे, तर त्याच परिस्थितीत YSZ साठी ~२.३ आहे. दुसऱ्या एका अहवालात गॅडोलिनियम झिरकोनेटसाठी १००० °C वर १.०–१.८ W·m⁻¹·K⁻¹ ची श्रेणी नोंदवली आहे, जी "YSZ पेक्षा कमी" आहे. व्यावहारिक भाषेत, याचा अर्थ असा की GdZr₂O₇ थर उच्च तापमानावर समतुल्य YSZ थरापेक्षा खूपच कमी उष्णता आत जाऊ देईल - इन्सुलेशनसाठी एक मोठा फायदा.
गॅडोलिनियम झिरकोनेट (Gd₂Zr₂O₇) चे प्रमुख फायदे:
अति-कमी औष्णिक चालकता: ७००-१००० °C वर ~१-२ W/m·K, YSZ पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी.
उच्च फेज स्थिरता: ~१५०० °C पर्यंत स्थिर राहते, YSZ च्या ~१२०० °C मर्यादेपेक्षा खूप जास्त.
उच्च थर्मल विस्तार: YSZ पेक्षा गरम केल्यावर जास्त विस्तार होतो, ज्यामुळे कोटिंग्जवरील ताण कमी होऊ शकतो.
ऑक्सिडेशन आणि गंज प्रतिकार: स्थिर ऑक्साइड टप्पे तयार करते; YSZ पेक्षा वितळलेल्या CMAS ठेवींना चांगले प्रतिकार करते (दुर्मिळ-पृथ्वी झिरकोनेट्स सिलिकेट ठेवींसह प्रतिक्रिया देतात आणि संरक्षणात्मक स्फटिक तयार करतात).
पर्यावरणीय परिणाम: इंजिन/टर्बाइन कार्यक्षमता सुधारून, ते इंधनाचा वापर आणि उत्सर्जन कमी करण्यास मदत करते.
या प्रत्येक घटकाचा संबंध ऊर्जा कार्यक्षमता आणि शाश्वततेशी आहे. GdZr₂O₇ चांगले इन्सुलेट करते म्हणून, इंजिनांना कमी थंडीची आवश्यकता असते आणि ते जास्त गरम चालू शकतात, ज्यामुळे थेट उच्च कार्यक्षमता आणि कमी इंधन वापर होतो. व्हर्जिनिया विद्यापीठाच्या अभ्यासात असे दिसून आले आहे की, चांगली TBC कार्यक्षमता म्हणजे "समान प्रमाणात ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी कमी इंधन जाळणे, परिणामी ... कमी हरितगृह वायू उत्सर्जन". थोडक्यात, गॅडोलिनियम झिरकोनेट मशीन्सना अधिक स्वच्छ चालविण्यास मदत करू शकते.
थर्मल चालकता तपशीलवार
"गॅडोलिनियम झिरकोनेटची थर्मल चालकता किती आहे?" या महत्त्वाच्या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी: सिरेमिकसाठी ते खूपच कमी असते, ७००-१००० °C श्रेणीत अंदाजे १-२ W·m⁻¹·K⁻¹. अनेक अभ्यासांद्वारे याची पुष्टी झाली आहे. वू आणि इतरांनी Gd₂Zr₂O₇ साठी ७०० °C वर ≈१.६ W/m·K नोंदवले आहे, तर YSZ ने त्याच परिस्थितीत ≈२.३ मोजले आहे. शेन आणि इतरांनी "१००० °C वर १.०–१.८ W/m·K" लक्षात ठेवा. याउलट, १००० °C वर YSZ ची चालकता साधारणपणे २-३ W/m·K असते. दैनंदिन भाषेत, गरम स्टोव्हवर दोन इन्सुलेशन टाइल्सची कल्पना करा: GdZr₂O₇ असलेली टाइल मागील बाजू समान जाडीच्या YSZ टाइलपेक्षा खूपच थंड ठेवते.
Gd₂Zr₂O₇ इतका कमी का आहे? त्याची क्रिस्टल रचना मूळतः उष्णता प्रवाहात अडथळा आणते. प्रत्येक युनिट सेलमधील ऑक्सिजन रिक्त जागा फोनॉन (उष्णता वाहक) विखुरतात आणि गॅडोलिनियमचे जड अणु वजन जाळीच्या कंपनांना आणखी ओलसर करते. एका स्रोताने स्पष्ट केल्याप्रमाणे, "ऑक्सिजन रिक्त जागा फोनॉन विखुरणे वाढवते आणि थर्मल चालकता कमी करते". उत्पादक या गुणधर्माचा फायदा घेतात: एपोमटेरियलच्या कॅटलॉगमध्ये नमूद केले आहे की GdZr₂O₇ विशेषतः त्याच्या कमी κ मुळे प्लाझ्मा-स्प्रे केलेल्या थर्मल बॅरियर कोटिंग्जमध्ये वापरला जातो. थोडक्यात, त्याची सूक्ष्म रचना उष्णता आत अडकवते, अंतर्निहित धातूचे संरक्षण करते.
थर्मल बॅरियर कोटिंग्ज (TBCs) आणि अनुप्रयोग
थर्मल बॅरियर कोटिंग्जगरम वायूंना तोंड देणाऱ्या धातूच्या भागांवर (जसे की टर्बाइन ब्लेड) सिरेमिक थर लावले जातात. उष्णतेविरुद्ध परावर्तित आणि इन्सुलेट करून, टीबीसी इंजिन आणि टर्बाइन वितळल्याशिवाय उच्च तापमानावर चालू देतात. गॅडोलिनियम झिरकोनेट एकपुढच्या पिढीतील टीबीसी मटेरियल, अत्यंत परिस्थितीत YSZ ला पूरक किंवा बदलणारे. प्रमुख कारणांमध्ये त्याची स्थिरता आणि इन्सुलेशन समाविष्ट आहे:
अति-तापमान कामगिरी:Gd₂Zr₂O₇ चे पायरोक्लोर-ते-फ्लोराइट टप्प्यातील संक्रमण जवळ येते१५३० °से, YSZ च्या ~१२०० °C पेक्षा खूप वर. याचा अर्थ GdZr₂O₇ कोटिंग्ज आधुनिक टर्बाइन हॉट सेक्शनच्या तीव्र तापमानातही अबाधित राहतात.
गरम गंज प्रतिकार:चाचण्यांवरून असे दिसून आले आहे की GdZr₂O₇ सारखे दुर्मिळ-पृथ्वी झिरकोनेट्स वितळलेल्या इंजिनच्या ढिगाऱ्यांशी (तथाकथित CMAS: कॅल्शियम-मॅग्नेशियम-अ‍ॅल्युमिनो-सिलिकेट) प्रतिक्रिया देऊन स्थिर स्फटिकासारखे सील तयार करतात, ज्यामुळे खोलवर घुसखोरी रोखली जाते. ज्वालामुखीच्या राखेतून किंवा वाळूमधून उडणाऱ्या जेट इंजिनमध्ये हे एक मोठे काम आहे.
स्तरित कोटिंग्ज:अभियंते बहुतेकदा बहु-स्तरीय स्टॅकमध्ये GdZr₂O₇ ला YSZ सोबत जोडतात. उदाहरणार्थ, पातळ YSZ अंडरलेयर थर्मल एक्सपेंशन बफर करू शकते, तर GdZr₂O₇ वरचा थर उत्कृष्ट इन्सुलेशन आणि स्थिरता प्रदान करतो. असे "डबल-लेयर" TBC दोन्ही सामग्रीचा सर्वोत्तम वापर करू शकतात.
अर्ज:या वैशिष्ट्यांमुळे, GdZr₂O₇ पुढील पिढीतील इंजिन आणि एरोस्पेस घटकांसाठी आदर्श आहे. जेट इंजिन उत्पादक आणि रॉकेट डिझायनर्सना त्यात रस आहे, कारण उच्च तापमान सहनशीलता म्हणजे चांगले थ्रस्ट आणि कार्यक्षमता. पॉवर प्लांटसाठी गॅस टर्बाइनमध्ये (नवीकरणीय ऊर्जा स्त्रोतांसह जोडलेल्या टर्बाइनसह), GdZr₂O₇ कोटिंग्ज वापरल्याने त्याच इंधनातून अधिक शक्ती मिळू शकते. उदाहरणार्थ, NASA नोंदवते की "गॅस टर्बाइन इंजिनच्या वाढीव कार्यक्षमतेसाठी आवश्यक असलेले उच्च तापमान" गाठण्यासाठी YSZ अपुरे आहे आणि त्याऐवजी गॅडोलिनियम झिरकोनेट सारख्या सामग्रीचा अभ्यास केला जात आहे.
टर्बाइनच्या पलीकडेही, अति तापमानात उष्णता संरक्षणाची आवश्यकता असलेली कोणतीही प्रणाली फायदेशीर ठरू शकते. यामध्ये हायपरसोनिक फ्लाइट व्हेइकल्स, उच्च-कार्यक्षमता ऑटोमोटिव्ह इंजिन आणि अगदी प्रायोगिक सौर थर्मल पॉवर रिसीव्हर्स समाविष्ट आहेत जिथे सूर्यप्रकाश अति उष्णतेवर केंद्रित केला जातो. प्रत्येक बाबतीत, ध्येय समान आहे:एकूण कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी गरम भागांचे इन्सुलेशन करा. चांगले इन्सुलेशन म्हणजे कमी थंड होण्याची आवश्यकता, लहान रेडिएटर्स, हलके डिझाइन आणि महत्त्वाचे म्हणजे कमी इंधन जाळणे किंवा कमी इनपुट ऊर्जा वापरणे.
शाश्वतता आणि ऊर्जा कार्यक्षमता
पर्यावरणीय फायदागॅडोलिनियम झिरकोनेटमध्ये त्याच्या भूमिकेतून येतेकार्यक्षमता सुधारणे आणि कचरा कमी करणे. इंजिन आणि टर्बाइनना अधिक गरम आणि स्थिरपणे चालण्याची परवानगी देऊन, GdZr₂O₇ कोटिंग्ज थेट समान उत्पादनासाठी कमी इंधन जाळण्यास हातभार लावतात. व्हर्जिनिया विद्यापीठाने अधोरेखित केले आहे की TBCs सुधारल्याने "समान प्रमाणात ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी कमी इंधन जाळले जाते, परिणामी ... कमी हरितगृह वायू उत्सर्जन" होते. सोप्या भाषेत, मिळवलेल्या कार्यक्षमतेच्या प्रत्येक टक्केवारी बिंदूचे भाषांतर मशीनच्या आयुष्यभर टन CO₂ वाचविण्यात होऊ शकते.
एका विमानाचा विचार करा: जर त्याच्या टर्बाइन ३-५% अधिक कार्यक्षमतेने चालतील, तर हजारो उड्डाणांमध्ये इंधन बचत (आणि उत्सर्जन कपात) प्रचंड होते. त्याचप्रमाणे, नैसर्गिक वायू जाळणारे वीज प्रकल्प - अगदी नैसर्गिक वायू जाळणारे देखील - यांना फायदा होतो कारण ते प्रत्येक घनमीटर इंधनातून अधिक वीज निर्माण करू शकतात. जेव्हा वीज ग्रिड टर्बाइन बॅकअपसह अक्षय ऊर्जा एकत्रित करतात, तेव्हा उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या टर्बाइनमुळे कमी जोडलेल्या जीवाश्म इंधनासह कमाल मागणी कमी होते.
ग्राहकांच्या बाजूने, इंजिनचे आयुष्य वाढवणारी किंवा देखभाल कमी करणारी कोणतीही गोष्ट पर्यावरणीय परिणाम देखील करते. उच्च-कार्यक्षमता असलेले टीबीसी गरम-सेक्शन भागांचे आयुष्य वाढवू शकतात, म्हणजे कमी बदल आणि कमी औद्योगिक कचरा. आणि शाश्वततेच्या दृष्टिकोनातून, GdZr₂O₇ स्वतः रासायनिकदृष्ट्या स्थिर आहे (ते सहजपणे गंजणार नाही किंवा विषारी बाष्प सोडणार नाही), आणि सध्याच्या उत्पादन पद्धती वापरल्या जाणाऱ्या सिरेमिक पावडरच्या पुनर्वापरास परवानगी देतात. (अर्थात, गॅडोलिनियम ही एक दुर्मिळ पृथ्वी आहे, म्हणून जबाबदार सोर्सिंग आणि पुनर्वापर महत्वाचे आहे. परंतु हे सर्व उच्च-तंत्रज्ञानाच्या साहित्यांसाठी खरे आहे आणि अनेक उद्योगांमध्ये दुर्मिळ पृथ्वीसाठी पुरवठा-साखळी नियंत्रणे आहेत.)
ग्रीन टेक्नॉलॉजीजमधील अनुप्रयोग
पुढच्या पिढीतील जेट आणि विमान इंजिने:आधुनिक आणि भविष्यातील जेट इंजिने थ्रस्ट-टू-वेट रेशो आणि इंधन अर्थव्यवस्था सुधारण्यासाठी सतत उच्च ज्वलन तापमानाचे लक्ष्य ठेवतात. GdZr₂O₇ ची उच्च स्थिरता आणि कमी κ थेट या ध्येयाला समर्थन देते. उदाहरणार्थ, प्रगत लष्करी जेट्स आणि प्रस्तावित व्यावसायिक सुपरसॉनिक विमानांना GdZr₂O₇ TBCs कडून कामगिरीत वाढ दिसून येऊ शकते.
औद्योगिक आणि वीज गॅस टर्बाइन:उपयुक्तता कंपन्या पीक पॉवरसाठी आणि कम्बाइंड-सायकल प्लांटसाठी मोठ्या गॅस टर्बाइन वापरतात. GdZr₂O₇ कोटिंग्जमुळे या टर्बाइन प्रत्येक इंधन इनपुटमधून अधिक ऊर्जा काढू शकतात, म्हणजेच समान इंधनासह अधिक मेगावॅट किंवा कमी इंधनासह समान मेगावॅट. या कार्यक्षमतेत वाढ प्रति MWh वीज CO₂ कमी करण्यास मदत करते.
एरोस्पेस (अंतराळयान आणि पुनर्प्रवेश वाहने):अंतराळ शटल आणि रॉकेटमध्ये पुन्हा प्रवेश आणि प्रक्षेपणासाठी उष्णतेचे फोड येतात. जरी GdZr₂O₇ या सर्व पृष्ठभागावर वापरले जात नसले तरी, ते हायपरसोनिक वाहन कोटिंग्ज आणि इंजिन नोजलमध्ये उच्च-तापमानाच्या भागांसाठी वापरण्यासाठी अभ्यासले जाते. कोणत्याही सुधारणामुळे थंड होण्याची गरज किंवा भौतिक ताण कमी होऊ शकतो.
ग्रीन एनर्जी सिस्टीम्स:सौर औष्णिक वीज प्रकल्पांमध्ये, आरसे सूर्यप्रकाश १०००+ °C पर्यंत पोहोचणाऱ्या रिसीव्हर्सवर केंद्रित करतात. या रिसीव्हर्सना GdZr₂O₇ सारख्या कमी-κ सिरेमिकने लेपित केल्याने इन्सुलेशन सुधारू शकते, ज्यामुळे सौर-ते-विद्युत रूपांतरण थोडे अधिक कार्यक्षम बनते. तसेच, प्रायोगिक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (जे उष्णता थेट विजेमध्ये रूपांतरित करतात) जर त्यांची गरम बाजू अधिक गरम राहिली तर त्यांना फायदा होतो.
या सर्व प्रकरणांमध्ये,पर्यावरणीय परिणामएकाच कामासाठी कमी ऊर्जा (इंधन किंवा वीज इनपुट) वापरल्याने येते. उच्च कार्यक्षमता म्हणजे नेहमीच कमी वाया जाणारी उष्णता आणि त्यामुळे दिलेल्या आउटपुटसाठी कमी उत्सर्जन. एका मटेरियल शास्त्रज्ञाने म्हटल्याप्रमाणे, गॅडोलिनियम झिरकोनेटसारखे चांगले टीबीसी मटेरियल टर्बाइन आणि इंजिन थंड चालविण्यास, जास्त काळ टिकण्यास आणि अधिक कार्यक्षमतेने ऑपरेट करण्यास सक्षम करून "अधिक शाश्वत ऊर्जा भविष्यासाठी" महत्त्वाचे आहेत.
तांत्रिक वैशिष्ट्ये
गॅडोलिनियम झिरकोनेटच्या गुणधर्मांचे संयोजन अद्वितीय आहे. काही ठळक तथ्ये थोडक्यात सांगायची तर:
कमी κ, उच्च वितळण्याचा बिंदू:त्याचा वितळण्याचा बिंदू ~२५७० °से आहे, परंतु त्याचे उपयुक्त तापमान टप्प्यातील स्थिरतेमुळे (~१५०० °से) मर्यादित आहे. वितळण्याच्या खूप खाली असूनही, ते एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर राहते.
क्रिस्टल रचना:त्यात एक आहेपायरोक्लोरजाळी (अंतराळ गट Fd3m) जी बनतेसदोष फ्लोराईटउच्च तापमानात. हे क्रमबद्ध ते अव्यवस्थित संक्रमण ~१२००–१५०० °C पेक्षा जास्त होईपर्यंत कामगिरी खराब करत नाही.
औष्णिक विस्तार:GdZr₂O₇ मध्ये YSZ पेक्षा जास्त थर्मल एक्सपेंशन कोएन्शियंट आहे. मेटल सब्सट्रेट्स चांगल्या प्रकारे जुळवून आणि गरम करताना क्रॅकचा धोका कमी करून हे फायदेशीर ठरू शकते.
यांत्रिक गुणधर्म:ठिसूळ सिरेमिक म्हणून, ते विशेषतः कठीण नसते - म्हणून कोटिंग्जमध्ये ते सहसा एकत्रितपणे वापरले जाते (उदा. पातळ GdZr₂O₇ वरचा थर एका कठीण बेस लेयरवर).
उत्पादन:GdZr₂O₇ TBCs मानक पद्धतींनी लागू केले जाऊ शकतात (वातावरणीय प्लाझ्मा स्प्रे, सस्पेंशन प्लाझ्मा स्प्रे, EB-PVD). एपोमटेरियल सारखे पुरवठादार विशेषतः प्लाझ्मा स्प्रेसाठी डिझाइन केलेले GdZr₂O₇ पावडर देतात.
हे तांत्रिक तपशील सुलभतेद्वारे संतुलित आहेत: गॅडोलिनियम आणि झिरकोनियम हे "दुर्मिळ-पृथ्वी" घटक असले तरी, परिणामी ऑक्साईड रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय आहे आणि सामान्य औद्योगिक वापरात हाताळण्यास सुरक्षित आहे. (बारीक पावडर इनहेलेशन टाळण्यासाठी नेहमीच काळजी घेतली जाते, परंतु Gd₂Zr₂O₇ इतर ऑक्साईड सिरेमिकपेक्षा जास्त धोकादायक नाही.)
निष्कर्ष
झिरकोनेट गॅडोलिनियम(Gd₂Zr₂O₇) ही एक अग्रगण्य सिरेमिक सामग्री आहे जी एकत्रित करतेउच्च तापमान टिकाऊपणासहअत्यंत कमी थर्मल चालकता. हे गुण एरोस्पेस, वीज निर्मिती आणि इतर उच्च-उष्णतेच्या अनुप्रयोगांमध्ये प्रगत थर्मल बॅरियर कोटिंग्जसाठी आदर्श बनवतात. उच्च ऑपरेटिंग तापमान आणि सुधारित इंजिन कार्यक्षमता सक्षम करून, गॅडोलिनियम झिरकोनेट थेट ऊर्जा बचत आणि उत्सर्जन कमी करण्यात योगदान देते - शाश्वत तंत्रज्ञानाच्या केंद्रस्थानी असलेले उद्दिष्ट. हरित इंजिन आणि टर्बाइनच्या मोहिमेत, GdZr₂O₇ सारखे साहित्य महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते: ते आपल्याला पर्यावरणीय प्रभाव कमी करताना कामगिरी मर्यादा पुढे ढकलण्याची परवानगी देतात.
अभियंते आणि भौतिक शास्त्रज्ञांसाठी, गॅडोलिनियम झिरकोनेट पाहण्यासारखे आहे. त्याची थर्मल चालकता (सुमारे १-२ W/m·K ~१००० °C वर) कोणत्याही सिरेमिकसाठी सर्वात कमी आहे, तरीही ती पुढील पिढीच्या टर्बाइनच्या अतिरेकी तापमानाला तोंड देऊ शकते. पुरवठादार (एपोमटेरियलसह)झिरकोनेट गॅडोलिनियम (GZO) ९९.९%उत्पादन) आधीच थर्मल स्प्रे कोटिंग्जसाठी हे साहित्य पुरवत आहेत, जे वाढत्या औद्योगिक वापराचे संकेत देते. स्वच्छ विमान वाहतूक आणि वीज प्रणालींची मागणी वाढत असताना, गॅडोलिनियम झिरकोनेटच्या गुणधर्मांचे अद्वितीय संतुलन - उष्णता टिकवून ठेवताना ती इन्सुलेट करणे - हीच गरज आहे.
स्रोत:दुर्मिळ-पृथ्वी पायरोक्लोर आणि टीबीसी वरील समवयस्क-पुनरावलोकन केलेले अभ्यास आणि उद्योग प्रकाशने. (जीडी₂झेडआर₂ओ₇ साठी एपोमटेरियलची उत्पादन सूची मटेरियल स्पेक्स प्रदान करते.) हे कमी थर्मल चालकता मूल्यांची पुष्टी करतात आणि प्रगत टीबीसी मटेरियलच्या शाश्वततेच्या फायद्यांवर प्रकाश टाकतात.
पोस्ट वेळ: जून-०४-२०२५