能源工业发展前景解析

    美国能源部提供给美国金刚石轴承公司资金支持，用来研究水下发电用金刚石轴承技术。总额为18万6千美元的研究基金，主要用来研发多晶金刚石（英文简称：PCD）推力轴承能否广泛应用在美国能源部的再生能源项目当中，例如：水下涡轮发电机以及海水动力（英文简称：MHK）能源机。

    在位于美国犹他州奥勒姆的试验厂，美国金刚石轴承公司准备对海水动力能源机中多晶金刚石轴承水润滑作用进行试验。

    安装在海水的暗流当中，海水动力能源机利用纺锤涡轮机来进行发电。研究人员试验该项技术的主要目的是寻找一个新的方法——尽可能地减少工厂设备检修的停工时间以及维护费用。当前一个主要困难是无法找到合适的轴承技术，该技术应具备现在不常用的轴承技术并且能够在海水中承载变动负荷，而且还能够随时关停机器，此外还应具有维修、保养少以及尽可能降低油污对海水影响的特点。

    美国人造金刚石轴承公司相信金刚石轴承能够应对上述技术瓶颈，制造的海水动力能源机具有经济上可持续发展以及能源可再生和持续性的特点。在不考虑轴承损坏的前提下，因采用无密封圈多晶金刚石轴承，海水动力能源机能够满足变动负荷，而且采用海水作为润滑剂不必为油污造成海水污染而担忧。

    “我们相信人造金刚石是具有巨大发展潜力的工程材料。”美国金刚石轴承公司总经理克雷格•库尔利说。“我们希望海水动力能源机中的人造金刚石轴承，能够在其他科学和工程领域发挥出它的优势。而且人造金刚石的优点在于硬度、导热性、力度、韧性以及耐磨损性，都能满足要求。”

    该款轴承是将人造金刚石颗粒或者是2微米至70微米的金刚石粉末，通过特殊专利的立方加压法固定在碳化钨基体上。在人造金刚石上粉末上施加压强为100万PSI（PSI：每平方英寸磅<数>。译者注），加压最高温度大约为1400摄氏度。镶嵌在碳化钨基体中的钴更加便于金刚石磨粒周围流动，而且也便于金刚石颗粒的生长。当压力和温度恢复到正常值时，碳化钨和多晶金刚石合成物可以放置在一个不锈钢轴承环中。

    由于金刚石粉末硬度高于单晶金刚石而且还有不易破裂的优点，美国金刚石轴承公司称该轴承采用烧结型金刚石粉末制成，而且钴和碳化钨还有利于提高轴承硬度，还确保单晶金刚石能够附着在不锈钢圈上。

    过去美国主要采用石墨法来制造金刚石粉末，而现在主要从中国和其他亚洲国家来进口。

    因为金刚石轴承具有在空气、油和水中摩擦系数低以及高负载率的特点，与不锈钢轴承相比一些技术方面有待提高。未来，金刚石轴承将会广泛应用于石油、天然气的钻探工具设备，以及利用流能或潮汐能涡轮发电的设备当中。

    美国金刚石轴承公司专门为能源企业制造人造金刚石轴承部件，其金刚石技术致力于提高美国长期能源业的竞争力。该公司产品在美国能源部能源高级研究计划署（英文简称：ARPA-E）举办的发明创新峰会上对外进行展示。参加这次研讨会的企业有美国陶氏化学公司、博世工具公司以及洛克希德马丁公司等。

    “这次峰会是一个难得和令人兴奋的机遇，在此我们能够与能源领域的知名企业相聚一堂。”美国金刚石轴承公司总经理克雷格•库尔利说。

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