Теплоаккумулирующая смесь

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (II) (5))4С 09 К 5/06 ф ..И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3654323/23-26 (22) 17. 10.83 (46) 07.11.85. Бюл. У 41 (71) Кировский политехнический институт (72) А.В. Ковалевский, P.H.Ëîìàêèíâ,.

В.В. Сорока и В.И. Шишалов (53) 546.175(088.8) (56) Патент США В 3080706,кл.60-24, . 1963.

Патент США Ф 3845625,кл.60-524, 1974. (54) (57) ТЕПЛОАККУИУЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ, содержащая эвтектлку фторидов лиЪ тия, натрия и магния, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью умень.шения ее агрессивности беа ухудшения теплофизических свойств, смесь дополнительно содержит иттрий.и фторид иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Иттрий 1,0-3,0

Фторид иттрия 0,5-2,0

Эвтектика фторидов лития, натрия и магния

118986

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к разработке теплоаккумулирующих смесей для тепловых аккумуляторов, питающих двигатели Стирлинга и может быть использовано в качестве рабочего тела теплового аккумулятора макета искусственного сердца.

Цель изобретения — уменьшение агрессивности расплава теплоаккумули- 10 рующей смеси без ухудшения ее теплофиэических свойств.

Безводные фториды лития, натрия, магния и иттрия квалификации х.ч. берут в пропорции, мас.7: LiF 31,1; !5

NaF 48,16; MgF, 16,24; YF, 1,5; металлический Y 3.

Металлический иттрий в виде куска помещают на дно.контейнера. Исходные соли перемешивают, засыпают 20 в контейнер, который помещают в кварцевую пробирку. Пробирку вакуумируют, запускают в нее очищенный аргон и помещают в шахтную печь. Смесь плавят в атмосфере аргона и выдержи- 25 вают при 700 С для ее гомогенизации о

2 ч. Температуру плавления смеси определяют по кривой охлаждения.

Внутрь- контейнера помещают термопару ХА в кварцевом чехле, подсоеди- Зр ненную к цифровому вольтметру. По показаниям вольтметра снимают зависимость температуры расплава от времени охлаждения 4 град/мнн, При

630 С на кривой зависимости температуры от времени наблюдается горизонтальный участок, что свидетельствует о кристаллизации смеси. Опыт повторяют три раза. В качестве температуры плавления берут среднее значение. 40

Получают 629, 630, 631 С, т.пл.

630 С.

Энтальпию плавления смеси определяют расчетным путем где х — концентрация эвтектики

LiF-NaF-MgF, и фторида иттрия, моль. Ж;

50 дН, — энтальпия плавления эвтекти111Л 1 ки LiF-NaF-MgF, (627 ) и YF (192

Для испытания HG агрессивность расплава в контейнеры из нержавеющей

4 2

I 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 700 С в течение 170 ч (17 теплосмен), После испытаний контейнеры вскрывают, образцы из стали

12Х18НlOT отмывают и взвешивают. Результаты корроэионных испытаний приведены в таблице. Для получения сравнительных данных с однотипными образцами проводят испытания в известном составе.

Как видно из таблицы, при содержании иттрия в смеси менее 1 мас.7 агрессивность расплава смеси уменьшается незначительно. При содержании иттрия 3,5 мас.Х наблюдается ухудшение теплофиэических свойств солевого состава (H„„ = 596 - — (600 ), что является неприемлемым для теплового аккумулятора макета искусственного сердца.

При концентрации фторида иттрия

0,25 мас.7. и менее агрессивность расплава остается значительной, при концентрации его равной 2 5 мас.7 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

I сравнению с коррозией в расплаве известного солевого состава в 1,31,5 раза, при сохранении теплофиэических характеристик смеси в пределах требований, предъявленных к тепловым аккумуляторам макета искус-. ственного сердца.

Замедление коррозии в расплаве предлагаемого состава вследствии уменьшения его агрессивности позволяет увеличить срок службы контейнера, улучшает условия эксплуатации макета искусственного сердца.

1189864 4л э кДж кг

Состав теплоаккумулирующей смеси, мас. Ж

Убыль массы контейнера, мг см2

Опыт

Т. пл.

Эвтектика фторидов лития натрия, магния

Фторид иттрия

Иттрий

1 !00

2,3

625

627

2 97,25

3 97,5

0,25

2,0

613

2,1

2,0

0,5

611

626

1,0

2,0

608

1,6

2,0

627

627

602

1,5

2,0

2,5

$99

1,5

0,5

614

1,5

627

2,2

1,0

611

1,5

628

1,7

605

1,5

2,0

629

1,6

599

630

3,0

1,3

596

1,5

632

1,3

П р и м е ч а н и е. Опыт 1 выполнен в расплаве известной солевой смеси.

Редактор Н. Гунько

Заказ 6930/26 Тираж 629 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

4 97,0

5 96,0 б 95,5

7 98,0

8 97,5

9 96,5

10 95,5

11 95,0

Составитель В. Сорока

Техред М.Надь Корректор Т. Колб