WAAM过程;硬涂层;钛的太阳能电池。
WAAM过程
泰利斯阿莱尼亚空间,克兰菲尔德大学和Glenalmond技术生产的原型吗钛制压力容器用于未来的太空任务。
这艘船是身高1米,体重8.5公斤。钛合金是用克兰菲尔德的添加剂技术,被称为线+弧加法制造(WAAM)的过程。
相关的3 d打印技术,WAAM利用电弧作为热源和丝作为原料。WAAM硬件利用标准的焊接设备。是用于生产中大规模组件生产成本较低和交货期。
这艘船就是一个例子。“如果制造传统上,组件需要大约30倍的原材料比它的最终质量。通过使用WAAM过程,超过200公斤的Ti-6Al-4V已经保存了每个项目,”研究人员称。
硬涂层
使用原子层沉积(ALD),利哈伊大学开发了它说的什么世界最薄的涂层。
涂层的耐磨性,钻石,是基于氮化钛和钒的电影。
材料都是坚硬耐磨。通常情况下,钛和氮化钒生产使用溅射,化学气相沉积(CVD)或其他方法,根据研究人员从里海。
为了提高材料的属性,研究人员从里海plasma-enhanced ALD系统使用Veeco。“肾上腺脑白质退化症”是一种沉积技术,一次一层沉积材料。在传统的“肾上腺脑白质退化症”的工具,晶片放置在一个室。化学进入室和他们处理晶片。然后,化学反应将被清除。
在里海的技术,研究人员第一次注入钛前体进入退化系统,在基板上形成单层。钛是移除。然后,氮等离子体注入室,形成第二个单层。这个过程被重复,最终形成硬涂层。
“种植氮化物,你需要大量的热能,像800摄氏度,”Nicholas Strandwitz说,利哈伊教授。“或者,你需要一个等离子体使氮更活泼。产生等离子体意味着我们把电子从他们飞来飞去的氮分子气体,提高氮的活性因此将债券表面,成为这部电影的一部分。如果你只是浮氮气通过,没有什么会发生,因为N2分子是超级稳定。等离子体,我们可以种植这些电影在50摄氏度,只是略高于室温。”
评论结果,布兰登Krick,利哈伊教授说:“这些电影正接近钻石的耐磨性。他们比商用氮化硅涂层的100倍。”
钛的太阳能电池
使用不同的矿物形式的氧化钛,金泽大学提高了效率的新型的太阳能电池。
金泽大学设计了一个太阳能电池使用一个双层的纯锐钛矿和板钛矿,这是两种不同形式的氧化钛。一层板钛矿是捏造的锐钛矿,从而提高太阳能电池效率高达16.82%。
今天的太阳能电池是硅做的。为了提高效率,研究人员正在探索不同的细胞类型。那些都是基于金属卤化物钙钛矿。钙钛矿,这是一种钙钛氧化物矿物,将光转化为电能。
“他们必须夹在一个正负电极之间,“据金泽大学。“其中一个电极必须是透明的,然而,让太阳的光到达钙钛矿。不仅如此,其他材料用于帮助费用流从钙钛矿电极也必须是透明的。”
开发这些类型的细胞,金泽的研究人员们用锐钛矿和板钛矿层。锐钛矿层被喷在玻璃上涂有一层透明电极在450°C。然后,板钛矿纳米粒子形成了层板钛矿。
“使用不同矿物的阶段和组合这些阶段允许更好地控制电子传递出钙钛矿层,同时阻止指控重组钙钛矿材料和电子传输层,”医学博士说。Shahiduzzaman金泽大学的。”在一起,这些影响使我们能够获得更高的太阳能电池效率。”
Koji金泽大学的获利,补充道:“通过分层板钛矿的锐钛矿我们能够提高太阳能电池效率高达16.82%。
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