能源工業發展前景解析

    美國能源部提供給美國金剛石軸承公司資金支持，用來研究水下發電用金剛石軸承技術。總額為18萬6千美元的研究基金，主要用來研發多晶金剛石（英文簡稱：PCD）推力軸承能否廣泛應用在美國能源部的再生能源項目當中，例如：水下渦輪發電機以及海水動力（英文簡稱：MHK）能源機。

    在位於美國猶他州奧勒姆的試驗廠，美國金剛石軸承公司準備對海水動力能源機中多晶金剛石軸承水潤滑作用進行試驗。

    安裝在海水的暗流當中，海水動力能源機利用紡錘渦輪機來進行發電。研究人員試驗該項技術的主要目的是尋找一個新的方法——儘可能地減少工廠設備檢修的停工時間以及維護費用。當前一個主要困難是無法找到合適的軸承技術，該技術應具備現在不常用的軸承技術並且能夠在海水中承載變動負荷，而且還能夠隨時關停機器，此外還應具有維修、保養少以及儘可能降低油污對海水影響的特點。

    美國人造金剛石軸承公司相信金剛石軸承能夠應對上述技術瓶頸，製造的海水動力能源機具有經濟上可持續發展以及能源可再生和持續性的特點。在不考慮軸承損壞的前提下，因採用無密封圈多晶金剛石軸承，海水動力能源機能夠滿足變動負荷，而且採用海水作為潤滑劑不必為油污造成海水污染而擔憂。

    「我們相信人造金剛石是具有巨大發展潛力的工程材料。」美國金剛石軸承公司總經理克雷格•庫爾利說。「我們希望海水動力能源機中的人造金剛石軸承，能夠在其他科學和工程領域發揮出它的優勢。而且人造金剛石的優點在於硬度、導熱性、力度、韌性以及耐磨損性，都能滿足要求。」

    該款軸承是將人造金剛石顆粒或者是2微米至70微米的金剛石粉末，通過特殊專利的立方加壓法固定在碳化鎢基體上。在人造金剛石上粉末上施加壓強為100萬PSI（PSI：每平方英寸磅<數>。譯者注），加壓最高溫度大約為1400攝氏度。鑲嵌在碳化鎢基體中的鈷更加便於金剛石磨粒周圍流動，而且也便於金剛石顆粒的生長。當壓力和溫度恢復到正常值時，碳化鎢和多晶金剛石合成物可以放置在一個不鏽鋼軸承環中。

    由於金剛石粉末硬度高於單晶金剛石而且還有不易破裂的優點，美國金剛石軸承公司稱該軸承採用燒結型金剛石粉末製成，而且鈷和碳化鎢還有利於提高軸承硬度，還確保單晶金剛石能夠附著在不鏽鋼圈上。

    過去美國主要採用石墨法來製造金剛石粉末，而現在主要從中國和其他亞洲國家來進口。

    因為金剛石軸承具有在空氣、油和水中摩擦係數低以及高負載率的特點，與不鏽鋼軸承相比一些技術方面有待提高。未來，金剛石軸承將會廣泛應用於石油、天然氣的鑽探工具設備，以及利用流能或潮汐能渦輪發電的設備當中。

    美國金剛石軸承公司專門為能源企業製造人造金剛石軸承部件，其金剛石技術致力於提高美國長期能源業的競爭力。該公司產品在美國能源部能源高級研究計劃署（英文簡稱：ARPA-E）舉辦的發明創新峰會上對外進行展示。參加這次研討會的企業有美國陶氏化學公司、博世工具公司以及洛克希德馬丁公司等。

    「這次峰會是一個難得和令人興奮的機遇，在此我們能夠與能源領域的知名企業相聚一堂。」美國金剛石軸承公司總經理克雷格•庫爾利說。

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