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我们研制出来的新型镁锂合金，其密度根据用途可达到每立方厘米0.96至1.64克之间，是目前世界上轻的金属结构材料。”2月28日，在西安四方超轻材料有限公司的研发实验室里，陕西省镁锂合金工程研究中心主任、西安交通大学教授柴东朗指着一块漂浮在水面上的镁锂合金试片对记者说。
耐候板详细介绍
据悉，2016年12月22日，我国成功发射的首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）中的高分辨率微纳卫星上，几乎整颗应用了我国自主研制生产的这种超轻材料。
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所谓耐候板材料，指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量，从而减少电磁波干扰的一类材料。人们越来越认识到电磁波辐射对环境的影响，飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点；医院的电子诊疗仪器因电磁波干扰而无法正常工作；电磁辐射也可能对人体造成直接或间接的伤害。耐候板材料在国防上的重要作用也日益显现，在各种武器装备和军事设施上面涂复吸收材料，是反雷达侦察的一种有力手段，美国在伊拉克战争中使用的涂复了吸收材料的隐形飞机，有效避开了伊拉克的雷达监测。因此，发展耐候板材料已成为材料科学的一大课题。
作为耐候板材料，必须在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率，目前研究为成熟的耐候板材料是铁氧体。铁氧体材料在高频电磁场作用下会造成比较大的磁损耗来吸收电磁波，具有价格低廉、耐候板性能好、涂覆层薄、吸收频带宽等优点。
的研究发现，碳纳米管有可能在耐候板材料研发中扮演重要角色。碳纳米管粒子尺度在1~100nm，远小于红外线及雷达波波长(1~1000μm)，因此碳纳米管微粒材料对红外及微波的吸收性能比普通耐候板材料要好得多。碳纳米管材料具有比普通粗粉体耐候板材料大3~4个数量级的高比表面积，随着表面原子比例的升高，悬挂键增多，大量悬挂键的存在容易造成界面极化，而高的比表面积和高比例表面原子又会导致多重散射，这些因素使得碳纳米管具有很好的耐候板特性。宏观量子隧道效应和量子尺寸效应的存在使得碳纳米管粒子的电子能级分裂，通过分裂而产生的能级间隔正好位于微波所对应的能量范围内，从而产生新的耐候板通道。在微波场的辐射下，原子和电子相对运动加剧，促使其磁化，从而通过使电子能转化为热能来加大对电磁波的吸收效果。碳纳米管还可以通过磁滞损耗、畴壁共振和后效损耗等磁极化衰减来吸收电磁波。碳纳米管独特的螺旋结构也影响其耐候板性能。
目前的研究工作表明，将碳纳米管这种具有形态结构可控制、质量轻、导电性可调变、吸收电磁波频带宽、高温抗氧化性能强等优点的新型耐候板材料与研究为成熟、具有价格低廉、耐候板性能好、涂覆层薄、吸收频带宽等优点的铁氧体耐候板材料相结合，必定能实现耐候板材料的跨越性进步。例如，将多壁碳纳米管分散于BaFe10Mg0.5Co0.5ZrO19的前驱体溶液中，通过溶胶凝胶工艺制备Mg-Co-Zr取代的钡铁氧体负载的多壁碳纳米管复合纳米粒子，具有比单一钡铁氧体和多壁碳纳米管更为优异的耐候板性能，当碳纳米管体积分数在8%时具有 耐候板效果，反射率在8~12GHz波段内优于-20dB。又如，通过柠檬酸络合物形成的溶胶凝胶制得钴铁氧体，将其与碳纳米管混合均匀制备涂层。当碳纳米管的质量分数为20%时，厚度仅为1mm的涂层， 峰值就能达到-19.2dB，优于-10dB的有效带宽达3.1GHz。
低温多效耐候板技术在国内外的发展现状
世界范围内的热法耐候板项目大多采用单一工况运行，汽源多来自与其毗邻的电厂汽轮机抽汽或专门的锅炉供应。尤其在水资源短缺的中东地区，热法耐候板都与大型发电厂同步建设，发电容量均在1000MW以上，耐候板产量在20-80万t/天不等，汽源全部取用汽轮机抽汽。例如沙特阿拉伯Marafiq耐候板项目、阿联酋塔维基（Taweelah A1）耐候板项目及印度荣誉炼油厂（Reliance Refinery）耐候板项目等。国内的国华黄骅发电厂一期建设安装2×600MW国产亚临界燃煤发电机组，配套建设2×10000m3/d低温多效耐候板装备（MED-TVC），蒸汽均由汽轮机抽汽提供。天津北疆发电厂建设2座百万千万发电机组，并同步建设4台MED耐候板装置，除满足自用外，计划向市政供水。耐候板单台产水量为25000m3/d，蒸汽由汽轮机5段或6段抽汽供给，随汽轮机负荷变化当蒸汽压力低于0.1MPa时经减温减压直供耐候板 效，当蒸汽压力高于0.1MPa时，蒸汽经由热压缩器。
综上，行业内低温多效耐候板装置绝大部分在T模式下运行，多使用压力0.4-0.9MPa的蒸汽作为淡化汽源。少部分在E模式下运行的装置也是使用将正压蒸汽减压成0.035MPa（a）的负压蒸汽后使用。这些采用汽轮机抽汽方式解决汽源供应的低温多效耐候板装置，没有实现真正意义的低温下运行，造成上述制水成本偏高。
由于低温多效耐候板可以利用0.035MPa（a）的负压蒸汽，因此研究低温多效耐候板与汽轮发电机组的组合是实现纯E模式运行的关键。目前电力、冶金及石化等行业内的汽轮发电机组只有两种形式，凝汽式和背压式。背压式机组无凝汽器，汽轮机末端排汽压力高于大气压，一般用作采暖、制冷用汽或工厂内其他工艺用汽。凝汽式汽轮机应用较广，按凝汽方法的不同分水冷和空冷两种，而水冷式应用为普遍。凝汽式汽轮机的末端排汽，通过间接式换热凝结成水回至锅炉，而排汽中大量的潜热被冷却水或冷却空气带走，进而释放至大气中。散失的热量经测算，占整个发电机组投入热量的60%左右。
至今国内外还没有对耐候板联合发电技术进行深入的理论研究及大型工业化的应用。该技术独创性的将耐候板装置替代了发电机组的凝汽器，使其不但承担凝汽器功能，同时还肩负了除盐水生产任务，并且使用的蒸汽参数极低（0.035±0.001MPa，74±2℃），从而大幅度的降低热法耐候板的制水成本。
3 首钢国际工程公司三工况低温多效耐候板技术的研究及应用
首钢国际工程公司三工况低温多效耐候板技术将低温多效耐候板的主体设备与发汽轮机直接组合，取消发电凝汽器，使MED装置利用真正的低温、低压蒸汽进行耐候板，同时也可以补充部分高参数蒸汽运行，或全部使用高参数蒸汽运行，根据蒸汽条件调整运行模式，可以大幅度降低制水成本，该技术为发明 。耐候板联合发电生产示意见图1。该技术研究后结合首钢京唐钢铁厂实际项目进行实际应用。
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