Hợp kim entropy cao tái chế nhiệt hiệu quả

Hợp kim entropy cao tái chế nhiệt hiệu quả Những ưu điểm của hợp kim entropy cao như độ bền cao, độ cứng cao, chống ăn mòn, chống mài mòn, chịu nhiệt độ cao, chống bức xạ và từ tính mềm. Hiện nay, có nhiều phương pháp điều chế hợp kim entropy cao. Phương pháp sử dụng may bien tan gia re đúng chuẩn. Hợp kim entropy cao đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu vật liệu mới. Một dự án liên ngành hiện nay mới tìm ra loại vật liệu đặc biệt - đó là các hợp kim entropy cao (entropy là đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt động của một hệ) - có thể mở ra cánh cửa cho tái chế nhiệt hiệu quả. Mỗi ngày có một lượng lớn năng lượng bị mất ở dạng nhiệt thải. Nâng cao hiệu quả năng lượng là yếu tố quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang một hệ thống năng lượng bền vững, khi đó sẽ tiết kiệm được một lượng lớn năng lượng. Đó là lý do tại sao nhiều nhóm nghiên cứu đang tìm cách phát triển các vật liệu nhiệt điện - những vật liệu mà có thể chuyển đổi nhiệt thải thành năng lượng. Tuy nhiên, đó không phải là nhiệm vụ dễ dàng. Để chuyển đổi nhiệt thành điện một cách hiệu quả, các vật liệu cần phải có khả năng dẫn điện tốt, nhưng đồng thời phải dẫn nhiệt kém. Đối với nhiều vật liệu, điều đó là mâu thuẫn. Giáo sư hóa học vật liệu, người đang tiến hành nghiên cứu về các vật liệu nhiệt điện cho biết: "Một thách thức lớn đó là việc tạo ra những vật liệu nhiệt điện ổn định và hoạt động tốt ở nhiệt độ cao". Lần đầu tiên ông gặp nhà khoa học vật liệu tại một cuộc hội thảo liên ngành về các vật liệu cho những ứng dụng năng lượng nghiên cứu một loại vật liệu tương đối mới được gọi là hợp kim entropi cao, tại Khoa Vật liệu và Công nghệ Sản xuất. Hợp kim entropy cao bao gồm ít nhất 5 thành phần, thường là kim loại, với số lượng tương đối giống nhau. Thậm chí, chúng ổn định cả ở nhiệt độ cao, và những đặc tính của hợp kim này có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của các thành phần hoặc số lượng các thành phần. "Có vẻ như hợp kim entropy cao là loại vật liệu mới, phù hợp với việc thử nghiệm trong các vật liệu nhiệt điện", và "Theo như tôi biết, trước đây chưa có ai thử nghiệm loại vật liệu này, vì vậy chúng tôi quyết định bắt đầu cùng nhau thực hiện dự án". "Đây là một mô hình hiệu quả, với ba nhà nghiên cứu đứng đầu về các lĩnh vực, họ có thể hỗ trợ nhau rất tốt". Các nhà khoa học đã sản xuất và nghiên cứu các hợp kim entropy cao gồm nhôm, coban, crom, sắt và niken, với hàm lượng nhôm khác nhau. Chúng có thể nâng cao chất lượng như khả năng dẫn nhiệt điện tốt hơn, và các nhà khoa học kết luận rằng hợp kim entropy cao có tiềm năng phát triển thành các vật liệu nhiệt điện rất tốt. Nhiệm vụ hiện nay là tiếp tục phát triển loại vật liệu này và cố gắng hiểu rõ công thức lý tưởng của hợp kim entropy cao và những thuộc tính nhiệt điện tối ưu của chúng. Quá trình diễn ra chậm do rất nhiều yếu tố xung quanh, đồng thời điều tra toàn bộ các nguyên tố trong bảng hộ thống tuần hoàn. Tuy nhiên nếu hiểu rõ về lý thuyết, chúng ta có thể dự đoán được nguyên tố nào thú vị nhất. Họ cho biết: "Hiện nay, ngành công nghiệp ô tô đang quan tâm nhiều nhất vào việc chuyển đổi nhiệt thải thành điện". "Nhưng nếu chúng ta tạo ra một vật liệu nhiệt điện thực sự tốt, các ứng dụng tiềm năng sẽ được phát triển. Ví dụ, chúng ta có thể sản xuất điện như một sản phẩm phụ trong các ngành công nghiệp như nhà máy sản xuất thép".