日本开发出反复蓄热的新陶瓷

日本筑波大学13日发表的一份公报称,该校与东京大学合作,开发出了一种能反复蓄热散热的新型陶瓷,有望用于太阳能发电和工厂排热系统。

筑波大学副教授所裕子和东京大学研究生院教授大越慎一领导的研究小组,利用特殊条件烧结用于制造白色颜料的二氧化钛,制作出一种名为“λ-五氧化三钛”的陶瓷。当这种陶瓷受到光照或有电流通过时,它就能积蓄热能。此后若向这种蓄满热能的陶瓷施加一定的压力,其结构就会发生变化,转变成“β-五氧化三钛”。这时,其内部积累的热能也会随之散发出来。

反之,如果加热“β-五氧化三钛”,它就会在一定温度下又恢复为“λ-五氧化三钛”且继续吸热。由于这种转变能反复发生,因此可以反复蓄热和散热。

在利用太阳能热量驱动涡轮机的发电中,为了在夜间稳定发电,蓄热材料的作用非常关键。虽然很多科研人员在尝试用蓄热效率很高的熔盐,但难以解决熔盐腐蚀管道等难题。

研制上述新陶瓷的专家认为,这种新材料很廉价,散热条件不高,因此有望将其开发成太阳能发电所需的蓄热材料或用于收集工厂排放的废热。

这一研究小组还准备继续改良工艺,以增大新陶瓷的蓄热量。有关这一研究成果的论文已刊登在最新一期英国《自然·通讯》杂志网络版上。