高纯硝酸熔盐的制备及热物性能研究

文章通过对重结晶提纯Solar Salt熔盐与未提纯工业级Solar Salt熔盐的热稳定性分析,发现提纯使Solar Salt熔盐的热稳定性提高20%,上线温度扩展至600℃;与此同时提纯后的Solar Salt熔融盐在550℃-600℃之间经多次循环热失重也大大降低。根据DSC/TG-MS热分析数据,得到提纯后的Solar Salt熔盐熔点降低为223.1℃,分解温度从573.6℃提升到597.7℃。深入分析其特性改变原因,对Solar Salt熔盐中的杂质含量的变化进行化学分析,结合NO2-含量测定结果可以发现,提纯硝酸钠和硝酸钾可以降低熔盐劣化程度,提高Solar Salt熔盐的分解温度及储热效率。这在太阳能热发电领域具有广阔的应用前景。     

三聚氰胺熔盐氧化原因及对策

1熔盐氧化原因 尿素聚合成三聚氰胺是一个吸热反应,反应所需的热量由加热炉提供,热量通过循环熔盐被带入反应器内的换热器,通过换热为反应提供热量.熔盐的循环量为240 m3/h,组成如下:KNO353%,NaNO2 40%,NaNO37%,共熔点142℃.     

细结构石墨在熔融Solar salt中的热腐蚀行为

Solar salt是太阳能熔盐光热发电的最佳传热介质。为了研究细结构石墨材料在熔盐Solar salt中的热腐蚀行为,将已加工的石墨试样浸入装有熔盐的坩埚中并置于马弗炉中,每隔一段时间取样称重,直至试样完全破坏。通过:XRD、SEM和OP等方法分析细结构石墨的破坏形式。研究发现,细结构石墨材料耐熔融Solar salt盐腐蚀性能较好;影响石墨材料热腐蚀性能的主要因素是石墨材料的石墨化度,随着石墨化度的增加,石墨的耐热腐蚀性能增强。     

PMMA、PS和SAN的热稳定性比较研究

通过热重分析对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)和苯乙烯一丙烯腈共聚物(SAN)在空气气氛中的非等温和恒温热稳定性进行了比较,用 Flynn-Wall-Ozawa 方程求得其不同质量保留率时的热降解反应表观活化能。结果表明,在非等温热降解实验中,SAN 的热分解起始温度为307℃,热稳定性最好;PS 的热分解起始温度为264℃,热稳定最差;PMMA 的热分解起始温度为282℃,热稳定性居中。通过恒温热分解实验发现,SAN 的适宜脱挥温度为275℃,PMMA 的适宜脱挥温度为230℃,PS 的适宜脱挥温度为210℃。求解的热分解表观活化能表明,SAN 和 PS 为减速型热分解反应,PMMA 为加速型热分解反应。     

三元硝酸熔盐高温热稳定性实验研究与机理分析

通过熔盐质量损失率和试样中NO2-含量变化状况,以及熔盐材料的热重(TG)曲线,研究了三元硝酸熔盐(53%KNO3-40%NaNO2-7%NaNO3)在空气和氮气气氛中高温条件下的热稳定性性能。结果表明,三元硝酸熔盐空气中的上限使用温度为773K,高温时存在劣化现象;而在氮气气氛中三元熔盐的热分解温度为723K。同时,从热力学和动力学角度分析得到,三元硝酸熔盐在773K以下空气中发生的反应为亚硝酸钠的分解和氧化;而在氮气气氛中三元熔盐723K以下时主要发生的是亚硝酸钠的分解反应。在氧气含量一定的情况下,氧气的扩散和亚硝酸盐的分解反应符合一级反应动力学模型。     

熔盐法快速合成BiFeO3粉体

以Bi2O3和Fe2O3为铋源和铁源,采用NaNO3和KNO3复合熔盐法快速合成BiFeO3粉体.研究了熔盐温度、熔盐比例、保温时间和冷却速率对合成粉体物相演变的影响,探讨了复合熔盐法合成BiFeO3的形成过程.熔盐温度为500℃时,Bi2O3和Fe2O3间开始反应生成Bi25 FeO40相;熔盐温度升高到600℃时,开始生成少量BiFeO3;熔盐温度继续提高到650℃与700℃时,几乎都形成纯相BiFeO3,但仍有微量Bi25 FeO40和Bi2 Fe4O9相.淬火抑制BiFeO3的分解,系统研究后发现:当熔盐比为5∶1时,700℃保温10 min后淬火合成粉体几乎为纯相BiFeO3.     

不同熔盐制造离子扩散型抗菌陶瓷中银离子的扩散

本文对以AgNO3:KNO3和AgNO3:NaNO3熔盐制造抗菌陶瓷中的银在釉中的扩散进行了研究。用电子探针对银的分布进行了分析,给出了用误差函数拟合描述扩散过程的方法,实验发现对同一种釉使用AgNO3:KNO3时银的扩散要比 AgNO3:NaNO3快得多,两种情况下银的表现扩散系数分别为1．6×10-11L-1．3×10-10cm2S-1。     

杂质SO_4~(2-)对Solar Salt熔盐热物性的影响及分析

在太阳能光热发电领域,Solar Salt(60%NaNO_3-40%KNO_3,以质量分数计)混合熔盐作为传蓄热介质应用较为广泛。硝酸盐在生产过程中,会夹带部分杂质离子,其中以SO_4~(2-)最为常见。为了研究杂质离子SO_4~(2-)对Solar Salt混合熔盐体系热物性及结构的影响,以质量比为6∶4的NaNO_3/KNO_3的混合熔盐为基础,向其中添加SO_4~(2-),对不同SO_4~(2-)含量的混合硝酸熔盐进行DSC-TG和XRD分析。结果表明,杂质离子SO_4~(2-)对Solar Salt混合熔盐熔点和相变潜热影响较小,上限温度轻微降低,热稳定性变差;XRD结果表明,在混合熔盐冷却时,SO_4~(2-)优先与Na~+结合。     

玻璃化学强化用硝酸钾盐浴失活原因分析

用于手机屏幕及平板显示器等的化学强化薄玻璃的机械性能受诸多因素的影响,其中KNO3熔盐的活性对离子交换反应起着至关重要的作用.本文根据实践经验、结合文献记载,从硝酸钾的分解、污染及晶态等方面对玻璃化学强化用KNO3熔盐失活的原因进行了系统的分析,指出了KNO3失活对化学强化过程以及强化产品机械性能的影响.针对KNO3失活的原因,探讨了提高KNO3盐浴活性及防止KNO3失活的可行性方法.对延长熔盐使用寿命、提升化学强化质量具有重要的理论和实际意义,可为工业化生产提供一定的技术参考.     

四元溴化盐熔体表面张力特性

表面张力的大小直接决定着熔盐的热传输能力。基于拉脱法测量表面张力的原理,改进了测量高温熔盐表面张力的实验系统;以化学纯LiNO₃进行标定获得了仪器系数,然后分别以NaNO₃和Solar salt混合盐验证了实验系统和拉脱法测量高温熔盐表面张力的可靠性。在此基础上,以KBr、LiBr、NaBr、CaBr₂为基础配制了4种不同组分的混合溴化盐,测量了4种混合溴化盐在不同温度下熔体的表面张力,拟合得到了4种混合溴化盐表面张力随温度变化的实验关联式。实验结果表明4种混合溴化盐的表面张力随温度升高呈线性下降,与已知熔体表面张力随温度变化规律一致。     

功能化石墨烯掺杂熔盐的制备及性能研究

通过物理混合方法,在由硝酸钾、硝酸钠、硝酸锂组成的熔盐中加入不同量的氧化石墨烯（GO）、钠化石墨烯（Na-GO）和钾化石墨烯（K-GO）,制得3个系列熔盐复合材料,考察功能化石墨烯的含量,氧化、钠化、钾化对熔盐复合材料熔点、热分解温度、热传导率、黏度等物化性质的影响。结果发现在添加量为0.1%~5%范围内,随着功能化石墨烯添加量的增加,熔盐复合材料的熔点先逐渐下降,后下降趋平缓,其中Na-GO对熔盐熔点下降作用最为明显;熔盐复合材料的起始分解温度随着功能化石墨烯添加量的增加而提高。GO、Na-GO和K-GO的加入提高了熔盐复合材料的热传导率,降低了其流动性能。综合考虑各种因素,在熔盐中添加0.5%~1%的Na-GO,所得熔盐复合材料的综合性能较好。     

氧化锆负载硝酸盐固体碱催化剂的制备与表征

氧化锆分别用NaNO3、KNO3、Ca(NO3)2浸渍,经高温焙烧制得Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固体碱催化剂,将其用于碳酸二甲酯和异辛醇酯交换合成碳酸二异辛酯的反应。通过XRD、FT-IR、BET等表征手段,分析了催化剂的物相结构、硝酸盐与载体的相互作用及焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固体碱催化剂分别在600,500,700℃达到各自活性的最大值。Na2O/ZrO2具有高活性和高稳定性,K2O/ZrO2活性高,但是稳定性较差。     

聚丙烯接枝马来酸酐热稳定性能的研究

采用热失重方法研究了聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)的热分解行为,考察了MAH接枝率、PP降解程度和残余MAH单体对PP-g-MAH热稳定性能的影响。结果表明,MAH的接枝可以提高PP的热稳定性能。与PP相比,接枝率为0.72 %的PP-g-MAH起始分解温度升高28 ℃,420 ℃时的热分解速率常数下降57.6 %;接枝过程中PP分子链的降解对PP-g-MAH热稳定性能有不利影响。与降解程度最小的PP-g-MAH相比,降解程度最大的PP-g-MAH起始分解温度降低了20 ℃,420 ℃时的热分解速率常数增加了115 %;PP-g-MAH中残留的MAH使其起始分解温度降低了4.3 ℃。     

纳米粒子掺杂太阳盐复合材料热物性研究

在聚光式太阳能系统中,熔盐被视为良好的储热材料,具有成本低、使用安全、低饱和蒸汽压等特点。合理改善其热物性可实现太阳能高效利用,掺杂纳米颗粒可提高熔盐的储热及传热性能。在之前工作中,采用高温静态熔融法将纳米氧化铝（Nano alumina,NA2）掺杂于太阳盐（SS,质量分数为60%的硝酸钠与质量分数为40%的硝酸钾的混合物）中,获得了具有较高比热容的纳米流体（NA2-SS,N2S）。在此基础上,采用相同方法将纳米石墨粉（GP）和NA2同时掺杂于SS中（NA2-GP-SS,N2GS）,利用差式扫描量热法和瞬态平面热源法对体系比热和导热进行测试。结果表明,优化样品为N2GS-4,比热容与原样SS相比提升21.79%,导热提升20.69%,在高温状态下具有较好的热稳定性。N2GS-4作为一种硝酸盐基纳米复合蓄热材料在热能存储系统中具有广阔的应用前景。     

Fabrication of form stable NaCl-Al2O3 composite for thermal energy storage by cold sintering process

A form stable NaCl-Al₂O₃ (50-50 wt-%) composite material for high temperature thermal energy storage was fabricated by cold sintering process, a process recently applied to the densification of ceramics at low temperature ˂ 300°C under uniaxial pressure in the presence of small amount of transient liquid. The fabricated composite achieved as high as 98.65% of the theoretical density. The NaCl-Al₂O₃ composite also retained the chloride salt without leakage after 30 heating-cooling cycles between 750°C–850°C together with a holding period of 24 h at 850°C. X-ray diffraction measurements indicated congruent solubility of the alumina in chloride salt, excellent compatibility of NaCl with Al₂O₃, and chemical stability at high temperature. Structural analysis by scanning electron microscope also showed limited grain growth, high density, uniform NaCl distribution and clear faceted composite structure without inter-diffusion. The latent heat storage density of 252.5 J/g was obtained from simultaneous thermal analysis. Fracture strength test showed high sintered strength around 5 GPa after 50 min. The composite was found to have fair mass losses due to volatilization. Overall, cold sintering process has the potential to be an efficient, safe and cost-effective strategy for the fabrication of high temperature thermal energy storage materials.     

新型二元熔盐电解质LiTFSI/NaTf的热学和电化学性能

制备了由二（三氟甲基磺酰亚胺）锂（LiTFSI）和三氟甲基磺酸钠（NaTf）形成的二元低温熔盐电解质材料,采用差热分析、电化学阻抗和循环伏安法分别对熔盐电解质体系的热学性质、电导率和电化学窗口等进行了研究。测试结果表明,LiTFSI/NaTf熔盐体系的最低共熔温度为188℃,而且具有很高的热稳定性,在300℃以内没有明显热分解的迹象;LiTFSI/NaTf熔盐体系具有较好的电导率,电导率随着LiTFSI浓度的增加而减小;温度为230℃、摩尔配比为1∶3的LiTFSI/NaTf熔盐体系的电化学窗口为4.7 V,且随着温度的升高,电化学窗口减小幅度较小,表明该体系具有良好的电化学稳定性。     

NaNO3/SiO2复合定形相变材料的溶胶-凝胶法制备与表征

以硅酸钠和硝酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硝酸钠/氧化硅(NaNO3/SiO2)复合定形相变材料,分析了材料的组成、物相、热稳定性和相变性能. 结果表明,原位生成的NaNO3作为相变物质分散在载体SiO2的多孔网络结构中形成定形相变材料,仅是NaNO3与SiO2的物理复合,制备和焙烧过程中都没有产生新物质. 材料在低于600℃时具有良好的热稳定性,融熔热和结晶热分别为144.1和142.6 kJ/kg,融熔和结晶温度分别为302.3和301.2℃. 经100次热循环后,材料的相变热和相变温度基本保持不变.     

High-temperature electrical conductivity and thermal decomposition of Sylgard® 184 and mixtures containing hollow microspherical fillers

The high-temperature electrical conductivity and thermal decomposition characteristics of Sylgard® 184 with and without hollow microspheres of glass, silica, and ceramic have been determined to 600 to 700°C in air and nitrogen environments. The materials are silicone-based dielectrics and are used as electronic encapsulants. Results show that a peak in the conductivity temperature dependence at ～300°C results principally from volatilization of [Si(CH₃)₂O]_n with some evolution of water, that oxygen accelerates decomposition, and that the microspheres may help form a network of interconnected conductive pathways in the residual material. There is a good correlation between thermal stability and temperature-dependent electrical properties.     

稀土镧盐改性液体复合热稳定剂的性能研究

通过热烘法、电导率法、热重分析（TG）研究了液体镧盐与钙、锌、钡之间的热稳定剂协同效应。结果表明,稀土镧盐可减缓锌烧,但La／Ca／Zn三元复合热稳定剂用于PVC时,其初期着色现象明显：稀土镧用于高锌配方中发挥优良的抗锌烧性能,当锌含量3％,稀土镧4％时,PVC试片40min后才出现锌烧;La／Ba／Zn三元复合体系有显著的协同效应,La4．5％,Ba4．5％,Zn1％时,180℃下,静态热稳定时间可达45min,PVC的塑化时间、塑化温度、平衡扭矩分别为159S、177℃、18．4N·m。