Теплоаккумулирующая смесь Советский патент 1985 года по МПК C09K5/06 

эо со

00 0д 4 - Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих смесей для тепловых аккумуляторов, питающих двигатели Стирлинга и может быть ис пользовано в качестве рабочего тела теплового аккумулятора макета искусственного сердца. Цель изобретения - уменьшение аг рессивности расплава теплоаккумулирующей смеси без ухудшения ее теплофизических свойств. Безводные фториды лития, натрия, магния и иттрия квалификации х,ч. берут в пропорции, мас.%: LiF 31,1; NaF 48,16; MgF 16,24; YF, 1,5; металлический Y 3. Металлический иттрий в виде куска помещают на дно.контейнера. Исходные соли перемешива1ют, засыпают в контейнер, который помещают в кварцевую пробирку. Пробирку вакуум руют, запускают в нее очищенный аргон и помещают в шахтную печь.Сме плавят в атмосфере аргона и вьздержи вают при для ее гомогенизации 2 ч. Температуру плавления смеси определяют по кривой охлаждения. Внутрь- Контейнера помещают термопару ХА в кварцевом чехле, подсоединенную к цифровому вольтметру. По п казаниям вольтметра снимают зависимость температуры расплава .от времени охлаждения 4 град/мин. При 630°С на кривой зависимости темпера туры от времени наблюдается горизои тальный участок, что свидетельствуе о кристаллизации смеси. Опыт повторяют три раза. В качестве температу ры плавления берут среднее значение Получают 629, 630, 63lC, т.пл. . Энтальпию плавления смеси опреде ляют расчетным путем 2:х. дн где X. - концентрация эвтектики LiF-NaF-MgF и фторида иттрия, моль, %; дН.- энтальпия плавления звтект ки LiF-NaF-MgF2 (627 ) и YF, (192 кг кг Для испытания на агрессивность расплава в контейнеры из нержавеюще стали 12Х18Н10Т, содержащие теплоаккумулирующую смесь, вводят предварительно взвешенные образцы из стали 12Х18Н10Т, контейнеры помещают в кварцевые ячейки, которые затем вакуумируют до остаточного давления 10 мм рт.ст. и заваривают. Коррозионные испытания проводят в шахтной печи при в течение 170 ч (17 теплосмен). После испытаний контейнеры вскрывают, o6pa3ip i из стали 12Х18Я10Т отмывают и взвешивают. Результаты коррозионных испытаний приведены в таблице. Для получения сравнительных данных с однотипными образцами проводят испытания в известном составе. I Как видно из таблицы, при содержании иттрия в смеси менее 1 мас.% агрессивность расплава смеси уменьшается незначительно. При содержании иттрия 3,5 мас.% наблюдается ухудшение теплофизических свойств солевого сое596 да 600), ПА кг кг что является неприемлемым для теплового аккумулятора макета искусственного сердца. При концентрации фторида иттрия 0,25 мас.% и менее агрессивность расплава остается значительной, при концентрации его равной 2,5 мас.% и более коррозионная стойкость стали 12Х18Н10Т в предлагаемом расплаве в 1,5 раза возрастает по сравнению со стойкостью в известном расплаве, но наблюдается ухудшение теплофизических характеристик теплоаккумулирующей смеси (уменьшается энтальпия плавления) . Как видно из таблицы, коррозия замедляется в расплаве предлагаемого состава теплоаккумулирующей смеси по сравнению с коррозией в расплаве известного солевого состава в 1,31,5 раза, при сохранении теплофизических характеристик смеси в пределах требований, предъявленных к тепловым аккумуляторам макета искусственного сердца. Замедление коррозии в расплаве предлагаемого состава вследствии уменьшения его агрессивности позволяет увеличить срок службы контейнера, улучшает условия эксплуатации макета искусственного сердца. Примечание. Опыт 1 выполнен в расплаве известной солевой смеси.

ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ, содержащая эвтектику фторидов лития, натрия и магния, отличаю щ а я с я тем, что, с целью умень.шения ее агрессивности без ухудшения теплофизических свойств, смесь дополнительно содержит иттрий . и фторид иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Иттрий1,0-3,0 Фторид иттрия 0,5-2,0 Эвтектика фторидов лития, натрия и магнияОстальное