高温高效热导介质的制作方法

文档序号:3723966阅读:509来源:国知局
专利名称:高温高效热导介质的制作方法
技术领域
本发明涉及一种热导介质,尤指一种高温高效热导介质。
目前在热传导技术领域中处于领先的技术是热管技术,而决定热管热导率和传热速度的关键因素是工作介质,工作介质因工作温度的不同可用水、汞、氟里昂、钠、钾、银等物质,固态工质在加热过程中,不断吸热,并通过金属管壁向外传热,而流体工质的工作原理是先吸热蒸发,蒸发的介质流向低温端放热凝结。由此可见,工质是以吸放潜热的方式传递热量。上述的工质热导率有限,将其安放在热管中后,不能迅速的将热量传导出去,这样就会造成热管内压不断升高,容易产生爆管。例如用水作为流体介质,将其注入由碳素钢管制成的管壳中再进行封闭,然后插入热水、过热饱和蒸汽及炽热烟气中换热时,由于水的热传导率有限,不能迅速的将热量传导出去,热管内工质(水)继续升温沸腾,内压升高,超过钢管的屈服极限强度(300℃饱和蒸汽,压力P=870.5mpa)而爆管,故安全性差。
为了提高热导率,加快导热速度,人们不断的探索和研究高热导率材料。现已有人在热导介质中加入铹元素,铹元素是人工合成的放射性超铀元素,半衰期仅3分钟,有文献报导全世界总量仅几十克,其制作复杂,操作危险,价格极其昂贵是黄金价格的上千倍;还有人采用钴、锶以提高热导率,但是钴、锶是放射性元素,污染环境,对人体危害极大,也有人研究在热导介质中加入铬、钾以提高其热导率,而铬有毒,钾的化学性质极活泼,同酸的水溶液反应更加猛烈,一旦控制不好会立即螺炸。
总之,上述的高热导率材料不是制取困难,价格昂贵,就是有放射性,有毒,污染环境,对人体构成危害,且易发生爆炸,不安全。
本发明的目的是研制一种热导率高,成本低,制取容易,安全可靠,对人体无毒害作用的高热导率介质,以克服现行热导材料的缺点。
本发明高温高效热导介质配方(按重量百分比)是N265-80%KmnO42-4%H2O22-4%CO(NH2)21-3%填充液 15-24%N2是传导介质,H2O2是还原剂,其作用是促进氧化还原反应,KmnO4是催化剂,可对氧化反应起到催化作用,而CO(NH2)2是活泼增效剂,在热导介质中加入此活泼增效剂也是为了增加整个氧化还原反应的速度。本发明高温高效热导介质以N2为主,其比重小,熔点低,沸点低,热传导系数高,热容量大,再加入氧化还原剂、高能增效活泼剂、催化剂后,在其氧化、增效、催化作用下,以相变化学势传热的方式快速将高温区的热量传到低温区,又能够快速冷凝放热,把热量释放出去。
将本发明的高温高效热导介质注入金属管壳中进行封闭,热导介质遇热后,吸热蒸发,管壳中会产生内压,在一定压强下进行相变传热,即按照沸腾蒸发、吸热蓄热和冷凝放热化学势的机理进行热传导。
本发明具有如下优点1、热导率高,传热速度快。将本高温高效热导介质放入壁厚3mm,长1m,外径30mm的碳素钢管中封闭后进行如下试验将其一端插入炉温为850℃的炉中,经15秒另一端达到80-100℃,1分钟后可达到350℃,与长度,壁厚,外径相等的钢、钢铁件相比,经测算其热导率是钢的2500-3000倍,是钢铁件的8900-10000倍。
2、其成本低,容易制取,故使整个热管的制造成本降低。
3、无毒、无腐蚀,不污染环境。
4、不易燃、易爆,在1170-1200℃进行热传导时,其传导状况不变坏,工况良好,不爆管,安全可靠。
实施例(重量百分比)N278%KmnO43%H2O23%CO(NH2)22%水 22%将上述比例的N2、KmnO4、H2O2、CO(NH2)2在一定压力下混配一起,然后注入上述比例的水作为填充液即可。
权利要求
1.一种高温高效热导介质,其特征在于其配方(重量百分比)是N265-78%KmnO42-4%H2O22-4%CO(NH2)21-3%填充液 15-24%。
2.根据权利要求1所述的高温高效热导介质,其特征在于所述的填充液是水。
全文摘要
一种高温高效热导介质,由65-78%N
文档编号C09K5/04GK1114974SQ94107820
公开日1996年1月17日 申请日期1994年7月13日 优先权日1994年7月13日
发明者史凤容 申请人:天津市天龙热能设备有限公司, 史凤容
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