Напыляемый порошок

На выходе сверхзвукового сопла формируется высокоскоростная струя смеси нагретого воздуха с порошком.

Формирование структуры и свойств наносимого покрытия во многом определяется температурно-скоростными параметрами процесса ХГДН. Поэтому нами совместно с учеными Санкт-Петербургского государственного университета разработан измерительный комплекс, позволяющий измерять температуру и скорость гетерофазного потока и его дисперсной составляющей. С помощью этого комплекса экспериментально определена скорость процесса в широком диапазоне технологических параметров.

Установлено, что скорость частиц в потоке, измеренная с помощью лазерного доплеровского измерителя, составляет 2,0-2,5 М и практически не зависит от химического и фракционного состава напыляемого порошка.

Установлено также, что температура напыляемых частиц составляет 80-120 °С, что принципиально важно при напылении нанокристаллических и аморфных материалов, так как при этих температурах исключается деградация структуры таких материалов.

Указанные преимущества метода ХГДН позволяют решать широкий спектр материаловедческих задач для энергетики, в том числе водородной энергетики.

При создании энергетических водородных установок должны быть решены следующие материаловедческие задачи: разработаны каталитические материалы для систем паровой конверсии топлива и химической регенерации тепла; созданы эффективные системы сепарации водорода с использованием молекулярных мембран; разработаны эффективные интерметаллидные системы накопления и хранения водорода.

ФГУП ЦНИИ КМ Прометей занимается экспериментальными исследованиями трех указанных проблем.

В соответствии с разработанной нами концепцией создания наноструктурированных катализаторов для систем паровой конверсии топлива и химической регенерации тепла использование алюминия и никеля как в качестве металла связки, так и активного компонента должно обеспечить сцепление носителя с подложкой, в сочетании с ним нанесение гидрооксида алюминия позволит получить поверхность с высокой пористостью, внесение редкоземельных (лантана, церия, ниодима) и переходных металлов (хрома) - проводить стабилизацию низкотемпературных оксидов алюминия и обеспечить активность материала.