Патенты автора Мельников Алексей Петрович (RU)
Изобретение относится к энергетической и электрохимической отраслям промышленности и может найти применение при производстве водородно-воздушных топливных элементов с мембранно-электродными блоками на основе протонообменных мембран. Батарея топливных элементов включает две концевые пластины с зонами под стягивающие элементы, одну монополярную и не менее двух биполярных пластин с мембранно-электродными блоками, при этом зоны под стягивающие элементы представляют собой продольные (и поперечные) выемки по краям одной из плоскостей каждой концевой пластины. Техническим результатом является оптимизация параметров устройства за счет снижения его общих габаритов при сохранении его удельных мощностных (на единицу объема и массы устройства) и эксплуатационных характеристик. Оптимизация параметров осуществляется, в частности, путем увеличения активной области биполярных пластин за счет создания определенной (предпочтительной) конфигурации проточных каналов для газа окислителя, а также путем использования определенной системы сборки (стяжки) батареи. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к научному приборостроению и представляет собой устройство, используемое при проведении ряда физико-химических исследований по изучению микроструктуры и проводимости образцов мембран, для которых критичны внешние условия эксперимента. Заявлено устройство для исследования структурных и транспортных свойств мембран в условиях контролируемой температуры и влажности окружающей среды, представляющее собой герметичную камеру с системой контроля и регулирования температуры и влажности экспериментального образца, состоящую из двух основных частей, составного корпуса и крышки. В составном корпусе устройства размещен температурный блок, состоящий из системы активного охлаждения и элемента Пельтье, на внешнюю сторону которого нанесена система токопроводящих контактов, с возможностью размещения на ней экспериментального образца мембраны. Причем в составном корпусе устройства размещена система фиксации мембраны с контролируемым усилием ее прижима к элементу Пельтье, представленная шаговым двигателем, соединенным с пластиной, с нанесенной на нее системой токопроводящих контактов, посредством системы шарниров и рычагов, включающей в себя рычаг, выполненный в виде узкой упругой пластины, соединение шарнирного типа и передаточный механизм. Технический результат – обеспечение возможности проводить эксперименты с одновременным изучением структурных и транспортных характеристик экспериментальных образцов мембран при варьировании температуры образца, а также состава и влажности создаваемой вокруг него атмосферы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к электрохимической энергетике, в частности к компонентам топливных элементов (ТЭ) с жидкостным, испарительным (т.е. с фазовым переходом хладагента из жидкой фазы) или газовым охлаждением, использующих полимерную мембрану, водород и кислород в качестве электролита, топлива и окислителя соответственно. Биполярная пластина для стеков топливных элементов с жидкостным охлаждением состоит из двух одинаковых по размерам и конфигурации листовых элементов, симметричных относительно своих центров, каждый их которых содержит активную область, систему газовых коллекторов и коллекторов для охлаждающего агента, а также распределительную зону охлаждающего агента, газовые распределительные зоны, области сообщения газовых коллекторов с газовой распределительной зоной с перфорацией и области сообщения газовых коллекторов с газовой распределительной зоной без перфорации. Активные области выполнены гофрированными с образованием на обеих сторонах каждого из листовых элементов системы продольных зигзагообразных распределительных каналов. Один из листовых элементов, составляющих биполярную пластину, установлен с поворотом по отношению к другому на угол 180° относительно своей продольной оси симметрии. На поверхностях распределительных зон и областей сообщения выполнены конструкционные выступы. Пластина выполнена с контурной лазерной сваркой. Коллекторы для охлаждающего агента размещены на противоположных продольных концах каждого листового элемента пластины. Техническим результатом предложенного решения является упрощение конструкции биполярной пластины и процесса ее изготовления при одновременном улучшении ее эксплуатационных характеристик. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для проведения комбинированных in-situ исследований структуры и теплофизических свойств материалов различного типа в широком температурном интервале. Заявляемое устройство для термостатирования нанокалориметрических сенсоров нового поколения позволяет размещать внутри корпуса несколько различных типов нанокалориметрических сенсоров (XEN-40014, XEN Т08, FlashDSC chip). Устройство может быть интегрировано в приборы для измерения теплофизических и структурных параметров образцов. Устройство расширяет возможности методов нанокалориметрии за счет реализации возможности нагрева образца до 450°С и охлаждения образца до -20°С. Кроме того, конструкция устройства позволяет использовать сенсоры, имеющие две активные зоны, одну из которых можно использовать в качестве эталонной ячейки. Устройство включает корпус, выполненный с возможностью подключения к коннектору и снабженный окнами из рентгенопрозрачного материала, в котором размещен нанокалориметрический сенсор, элемент Пельтье прямоугольной формы, теплоотводящая пластина, изготовленная из материала с хорошей теплопроводностью, система жидкостного охлаждения, вмонтированная в корпус. Теплоотводящая пластина снабжена отверстием для прохождения излучения, а сенсор с исследуемым образцом расположен на этой пластине с обеспечением размещения активной части сенсора в проекции отверстия. В корпус встроены электрические платы для возможности подключения различных сенсоров. Технический результат – повышение качества проводимых исследований. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к устройствам для нанесения жидких веществ на поверхность изделия экструзионным формованием, то есть путем полива из фильеры, находящейся в контакте с изделиями или расположенной вблизи от них. Устройство для получения ионпроводящих мембран методом полива включает фильеру, каркас, на котором расположены приспособление для установки подложки, держатель фильеры, сушильный узел, натяжной и приводной валы, а также двигатель и систему управления, при этом сушильный узел состоит из пластины, крышки, нагревательного элемента и термодатчика между крышкой и пластиной, фильера выполнена из фторопласта, а пластина изготовлена из слюды. Технический результат – обеспечение возможности изготовления пленки толщиной от 10 мкм до 300 мкм посредством использования фильеры с различными величинами зазора над подложкой, регулирования скорости протяжки подложки, вязкости наносимого из фильеры раствора, а также наличием сушильного узла и системой автоматизированного управления процессом получения пленки. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Держатель нанокалориметрического сенсора для измерения теплофизических параметров образца, а также структуры и свойств его поверхности дает возможность проведения экспериментов с одновременным использованием данных методов, что позволяет проводить in-situ исследования структуры и свойств поверхности, а также теплофизических свойств материалов различного типа с возможностью одновременного снятия базовой линии. Устройство представляет собой приставку к сканирующей головке атомно-силового микроскопа, совмещенную с прецизионным XY столиком. На столике имеется возможность жесткого пространственного крепления нанокалориметрического чипа и электрической платы, обеспечивающей переход от 14-контактного разъема коннекторасенсора к 25-контактному разъему D-Sub блока управления нанокалориметра. Дополнительно на данном держателе реализована возможность закрепления термопары вблизи рабочей области нанокалориметра. Технический результат - снижение уровня шумов в электрических сигналах. 10 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при проведении измерений теплофизических и/или структурных параметров образца. Предложен блок держателей нанокалориметрических сенсоров, предназначенный для размещения в дифрактометре на X-Y-Z движителе (столике). Устройство представляет собой пластину коннектора из инертного материала, на которой есть возможность жесткого пространственного крепления электрической платы, обеспечивающей переход от 20-контактного разъема держателя нанокалориметрического сенсора к 25-контактному разъему D-Sub блока управления нанокалориметра а также разъема для подключения второго эталонного нанокалориметрического сенсора, используемого при снятии базовой линии. Также данная плата имеет возможность жесткого пространственного крепления на любом X-Y-Z движителе стандартных конструкций, использующихся в рентгеновских дифрактометрах. Дополнительно на данном держателе реализована возможность жесткого закрепления термопары вблизи рабочей области нанокалориметра. Технический результат - уменьшение шумов электрических сигналов. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для нанокалориметрических измерений. Заявляемое термостатирующее устройство для нанокалориметрических измерений на чипе со сверхбыстрыми скоростями нагрева и охлаждения обеспечивает стабильную передачу аналогового сигнала от нанокалориметрического сенсора до аналого-цифрового преобразователя, размещенного в электронном контроллере; обеспечивает жесткое закрепление нанокалориметрического сенсора в активной области сканирования дифрактометра или любого другого прибора по измерению структурных характеристик образцов; а также позволяет использовать при измерениях дополнительный (эталонный) нанокалориметрический сенсор для снятия базовой линии эксперимента, используемой при дальнейшей обработке полученных экспериментальных данных. Система охлаждения неподвижно закреплена на нижней крышке термостатирующего устройства с использованием спейсеров из сплава invar, имеющего коэффициент линейного термического расширения, близкий к нулю. Благодаря такой фиксации достигается жесткое крепление исследуемого образца, исключающее влияние термического расширения элементов конструкции. Это особенно важно при проведении структурных исследований. Конструкция заявляемого устройства позволяет использовать его в любых устройствах, основанных на использовании как отдельных методов исследования материалов, например нанокалориметрических методов, оптической микроскопии, сканирующей зондовой микроскопии, рентгеновской дифракции, так и приборах, совмещающих два и более из упомянутых методов. Технический результат – повышение функциональных возможностей устройства. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к катодному материалу для твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) на основе сложных оксидов 3d-металлов. Катодный материал выполнен на основе перовскитоподобных слоистых оксидов с общей формулой Pr2-xSrxCuO4-y, где 0.0<x<1; 0.0≤y≤0.5. Техническим результатом предложенного решения является создание катодного материала, обладающего одновременно высокой кислород-ионной проводимостью и имеющего значение коэффициента термического расширения (КТР), близкое с КТР электролита ТОТЭ. Катодный материал может успешно использоваться с электролитами ТОТЭ на основе допированного иттрием и скандием диоксида циркония (ScYSZ), а также допированного стронцием и магнием галлата лантана (LSGM) с обязательным присутствием между ScYSZ и катодным материалом дополнительного покрытия (буферного слоя) на основе допированного гадолинием диоксида церия (GDC), а в случае LSGM электролита - защитного слоя, допированного лантаном диоксида церия (LCO). 4 ил., 2 пр.
