高温熔融盐的制备与性能研究
高温熔融盐的制备与性能研究
高温熔融盐已经成为一个研究的热点，因为它在热能储存和传输方面发挥着重
要作用。高温熔融盐最主要的应用是作为太阳能发电中的热能储存介质。高温熔融盐的制备以及性能研究是提高其应用价值的关键。
一、高温熔融盐的制备方法
高温熔融盐的制备方法主要有两种：一种是溶解法，另一种是合成法。
溶解法主要是指将相应的盐溶解在热的溶剂中，通过蒸馏或者其它方法将溶剂
去除，得到高温熔融盐。该方法的优点在于操作简单、成本低，但是纯度较低。
合成法则是通过两种或以上的盐的反应合成高温熔融盐。该方法的优点是制备
的盐的纯度高，但是工艺复杂，成本较高。
二、高温熔融盐的性能研究
高温熔融盐的性能研究主要包括盐的热容、热导率、比热以及热膨胀系数等方面。
盐的热容是指单位质量的盐吸收/释放的热量。高温熔融盐的热容决定了其储
存和传递热能的能力。越大的热容表示储存和传递热能越高效。
盐的热导率是指单位时间、单位面积、单位温度梯度下的热流量。高温熔融盐
的热导率对于储存和传递热能非常重要，因为快速传递热能需要有高热导率的介质。
盐的比热是指单位质量的盐吸收/释放的热量与温度之差之比。高温熔融盐的
比热也是影响其储存和传递热能的能力的重要因素。越高的比热意味着越多的热能可以被储存。
盐的热膨胀系数是指单位温度下单位体积的膨胀量。一般来说，高温熔融盐的
热膨胀系数在室温下很小，但是在高温下会逐渐增大。
除了上述四个方面外，高温熔融盐的氧化稳定性和化学稳定性也是影响其性能
的重要因素。高温熔融盐需要在高温环境下储存和传递热能，因此必须具有较好的化学和氧化稳定性。
三、高温熔融盐未来的发展方向
高温熔融盐作为太阳能发电中的热能储存介质，发展前景广阔。未来，我们应
加强高温熔融盐的研究，提高其制备的纯度，以及增强其在储存和传递热能方面的能力。此外，我们可以探索一些新型的高温熔融盐，以期在使用上取得更好的效果。
总之，高温熔融盐的制备和性能研究是其应用价值提高的重要因素。未来的研
究方向应该是提高盐的纯度，并发展新型的高温熔融盐，以满足太阳能发电中储存和传递热能的要求。
高温熔融盐的制备与性能研究
高温熔融盐的制备与性能研究 高温熔融盐已经成为一个研究的热点，因为它在热能储存和传输方面发挥着重 要作用。高温熔融盐最主要的应用是作为太阳能发电中的热能储存介质。高温熔融盐的制备以及性能研究是提高其应用价值的关键。 一、高温熔融盐的制备方法 高温熔融盐的制备方法主要有两种：一种是溶解法，另一种是合成法。 溶解法主要是指将相应的盐溶解在热的溶剂中，通过蒸馏或者其它方法将溶剂 去除，得到高温熔融盐。该方法的优点在于操作简单、成本低，但是纯度较低。 合成法则是通过两种或以上的盐的反应合成高温熔融盐。该方法的优点是制备 的盐的纯度高，但是工艺复杂，成本较高。 二、高温熔融盐的性能研究 高温熔融盐的性能研究主要包括盐的热容、热导率、比热以及热膨胀系数等方面。 盐的热容是指单位质量的盐吸收/释放的热量。高温熔融盐的热容决定了其储 存和传递热能的能力。越大的热容表示储存和传递热能越高效。 盐的热导率是指单位时间、单位面积、单位温度梯度下的热流量。高温熔融盐 的热导率对于储存和传递热能非常重要，因为快速传递热能需要有高热导率的介质。 盐的比热是指单位质量的盐吸收/释放的热量与温度之差之比。高温熔融盐的 比热也是影响其储存和传递热能的能力的重要因素。越高的比热意味着越多的热能可以被储存。 盐的热膨胀系数是指单位温度下单位体积的膨胀量。一般来说，高温熔融盐的 热膨胀系数在室温下很小，但是在高温下会逐渐增大。
除了上述四个方面外，高温熔融盐的氧化稳定性和化学稳定性也是影响其性能 的重要因素。高温熔融盐需要在高温环境下储存和传递热能，因此必须具有较好的化学和氧化稳定性。 三、高温熔融盐未来的发展方向 高温熔融盐作为太阳能发电中的热能储存介质，发展前景广阔。未来，我们应 加强高温熔融盐的研究，提高其制备的纯度，以及增强其在储存和传递热能方面的能力。此外，我们可以探索一些新型的高温熔融盐，以期在使用上取得更好的效果。 总之，高温熔融盐的制备和性能研究是其应用价值提高的重要因素。未来的研 究方向应该是提高盐的纯度，并发展新型的高温熔融盐，以满足太阳能发电中储存和传递热能的要求。
高温熔融盐在核聚变研究中的应用
高温熔融盐在核聚变研究中的应用核聚变，是一种将轻元素通过高能粒子的作用，使其聚合成更 重的元素，并同时释放出能量的过程。其能量密度远远高于核裂变，因此一直是人们渴望研究和实现的目标。而高温熔融盐作为 一种重要的聚变反应堆燃料，其在核聚变研究中的应用正在引起 越来越多人的关注。 一、高温熔融盐的定义及其特点 高温熔融盐，通常由钠、锂、钙等金属离子和氟、氯等阴离子 组成的盐，是一种在高温下可以熔融的物质。其具有一系列优良 性质，包括： 1.较低的融点：因为高温熔融盐是离子晶体化合物，其离子键 比分子键更强，因此比较容易在高温环境下熔融。 2.良好的热稳定性：高温熔融盐可以在较高的温度下稳定存在，并且不会发生分解。
3.良好的导热性：高温熔融盐的导热性比金属好，这对于控制聚变反应是非常重要的。 二、高温熔融盐在聚变反应堆中的应用 1.高温熔融盐作为燃料：高温熔融盐可以作为聚变反应堆的燃料，其在反应堆中的主要作用是承载和传递热量，同时也可以作为中性粒子的靶。 2.高温熔融盐作为冷却剂：由于高温熔融盐具有良好的热稳定性和导热性，因此可以用于控制反应堆温度和移走废热。 3.高温熔融盐在增量化聚变中的应用：高温熔融盐可以用于增量化聚变反应堆的研究，这种反应堆基于熔盐反应，可以实现较低的燃料成本和更高的增殖效率。 三、高温熔融盐在聚变研究中的意义
1.高温熔融盐作为聚变反应堆燃料，其具有密度高、能量密度大、安全性高等优势，因此其在聚变研究中的应用可以加速聚变 技术的发展。 2.高温熔融盐可以作为聚变反应堆的冷却剂，加速废热的移走，避免反应堆过热而发生事故。 3.高温熔融盐对于增量化聚变反应堆的研究具有重要意义，可 以帮助研究人员实现更高效率的聚变反应，提高聚变技术的可行 性和实用性。 四、高温熔融盐在聚变研究中存在的问题 1.高温熔融盐制备成本较高，需要消耗大量的能源和资源。 2.熔盐反应堆技术仍处于研究阶段，尚有待验证其可行性和实 用性。 3.高温熔融盐的使用需要先行进行多方面安全性评估和防护措施，以避免潜在的辐射和人员伤害问题。
高温熔盐中的离子物理与化学反应研究
高温熔盐中的离子物理与化学反应研究 高温熔盐是指在高温下液态的盐类物质，常见的是氯化物或硫酸盐。高温熔盐 广泛应用于核能、冶金和化工等领域，研究高温熔盐的离子物理和化学反应对于这些领域的发展非常重要。 一、高温熔盐的性质和结构 在高温下，熔盐的分子结构被打破，离子相互运动，形成离子液体。高温熔盐 的性质不同于普通盐，不仅具有导电性和透明性，而且非常稳定。高温熔盐具有高的热稳定性和高的化学惰性，几乎不会参与化学反应，因此可以被用作反应介质和成为高温的热传导介质。 高温熔盐的离子结构主要包括阳离子和阴离子。一般来说，阳离子是金属或非 金属离子带正电荷，阴离子是非金属离子带负电荷。高温熔盐中，阴离子和阳离子之间的静电相互作用导致结晶水平变形和热导率降低。 二、高温熔盐的离子物理学 高温熔盐中的离子物理学是指离子导电、离子迁移和离子速率等物理量的研究。离子物理学的研究可以帮助人们更好地理解熔盐的性质，以及通过改变离子运动来控制材料特性的方法。 离子导电是指在高温熔盐中离子流过超导材料的速率，通常由电流，在高温熔 盐中流过电极来测量。离子导电率的测量可以帮助人们了解高温熔盐的离子能量，并确定高温熔盐用作反应介质的适宜性。 离子迁移和离子速率是指离子从一个位置到另一个位置的速率和离子在熔盐中 行动的速率。离子迁移和离子速率是重要的物理量，因为它们影响到高温熔盐中的化学反应速率，从而影响到材料的制备和性质。 三、高温熔盐的化学反应
高温熔盐的化学反应是指在高温熔盐中发生的化学反应。从化学反应的角度上 来看，高温熔盐是惰性的，但在某些情况下，高温熔盐也可以参与到化学反应中。 以核反应领域为例，高温熔盐是一种重要的反应介质。高温熔盐可以被用来制 备新的核燃料，特别是以氟化物为基础的核燃料。在高温熔盐中，氟化物可以被还原为金属或氧化物，这是制备核反应材料所需的前提。 此外，高温熔盐还可以用作一种溶剂，在化学合成和矿物加工等领域得到应用。高温熔盐可以溶解许多不易溶于传统溶剂的物质，因此被广泛应用于材料制备和精细化学合成领域。 总之，高温熔盐的离子物理和化学反应研究广泛应用于一些涉及到高温和化学 反应的领域。只有深入研究高温熔盐的物理和化学特性，才能使人类更好地利用和控制高温熔盐的性质，推动更好的科技发展。
高温熔融盐的制备及其应用
高温熔融盐的制备及其应用 高温熔融盐是指在高温下熔化的盐，其温度一般高于常温，一 般大约在300℃以上。高温熔融盐的制备及其应用在科学研究、工业制造、医疗保健、环境保护等方面都有着重要的意义。 一、高温熔融盐的制备方式 高温熔融盐的制备方式有多种，下面介绍两种常见的制备方式。 1. 溶剂熔融法 该方法主要是采用氯化钾作为熔融盐，在高温下将所需物质加 入到氯化钾的熔融体中，使其在高温下可以溶解在氯化钾中。这 种方式在制备氯化物、氧化物、磷酸盐、硫酸盐等化合物时，可 以获得较高的晶体质量和较大的晶体尺寸。 2. 直接熔融法 该方法是将所需原料直接加热到高温，达到熔融的状态。该方 法在制备氟化物、氯化物等化合物时，可以获得较稳定的化合物。
二、高温熔融盐的应用 高温熔融盐的应用在各个领域都有着非常广泛的应用，下面主 要介绍其在四个方面的应用。 1. 化学反应 高温熔融盐在化学反应中具有极大的优势，可以在较低温度下 进行化学反应，反应速率较快，有助于某些化学反应的进行。在 化学反应方面，高温熔融盐可以替代一些传统使用的溶剂，如水、有机溶剂，用于催化剂的制备、催化反应等方面，其独特的物理 性质和化学性质为其赢得了广阔的应用前景。 2. 材料制备 高温熔融盐在材料制备方面的作用也非常显著，可以应用于多 晶硅、氮化硅、碳化硅、铜铟镓硒、柔性导电材料等领域，可以 使材料达到高纯度、大晶粒、高度晶化、无晶化等要求。
3. 能源储存 高温熔融盐在太阳能光热发电领域有着广泛的应用，可以作为热储盘，在日照充足的情况下将盐融化储存热能，在需要用电的情况下以水蒸气的形式产生电力，可以减少电网对于一次能源的依赖。 4. 钒酸锂电池 高温熔融盐也可以应用于钒酸锂电池中，其作为电解质在电池内使用，不但可以提高电池的安全性和稳定性，同时可以改善电池的循环性能，提高电池的使用寿命。 三、高温熔融盐的未来发展 高温熔融盐在各个领域都有着广泛的应用，随着科技的发展和人类对新材料、新技术的追求，其未来发展前景也值得期待。在接下来的发展过程中，还需要加强对其性质和应用的科学研究和探索，不断创新并完善其应用技术，使其能够更好地服务于人类的社会发展与进步。
熔盐电解质的制备及应用
熔盐电解质的制备及应用 熔盐电解质是指能够在高温下形成流动性的离子液体，在这种液体中可以发生 电化学反应。它是一种与传统电解质相比更加灵活和多样化的电解质，因为其可以在非常高的温度下稳定运行，使得许多难以处理的化学反应成为可能。本文将介绍熔盐电解质的制备方法以及其主要应用场景。 制备熔盐电解质最重要的一步是选取合适的盐种。通常需要选择那些能够在高 温下保持稳定的盐，例如氯化铝、氯化钠等。同时，为了防止电解质的水解反应，需要在盐中添加一些防水解剂。具体选择哪种防水解剂取决于需要的电解质种类。最后将盐和防水解剂混合熔融，通过高温高压的方法使其形成完整的离子液体。 熔盐电解质的应用领域非常广泛，其中最主要的应用是在铝电化学生产中。熔 盐电解池作为铝生产中的核心部分，是将铝矿石通过电化学反应转化为铝金属的最主要手段。在这个过程中，熔盐电解质特别适合作为电解质，因为它能够在较高的温度下稳定运行，并且由于熔融的状态，可以较好地将矿石中的杂质分离出去。此外，铝电化学生产中所使用的熔盐电解质还需要具备流变性，使得其能够流动良好。 除了铝电化学生产之外，熔盐电解质还可以在化学反应合成、催化反应等诸多 领域发挥作用。在化学反应中，我们可以使用熔盐电解质来辅助某些离子反应的发生。例如，烯丙基溴和苯在常温下难以直接反应，但是加入一种特定的熔盐电解质之后，这个反应就可以在室温下顺利进行。在催化反应中，一些钯、铂等贵金属催化剂也可以溶解于熔盐电解质中，在这个过程中，熔盐电解质既可以提供良好的反应环境，又可以稳定和催化某些反应发生。 总之，熔盐电解质以其独特的化学性质在许多领域都有广泛的应用。熔盐电解 质的制备方法虽然比较简单，但是掌握好选择盐种和防水解剂的技巧，可以使得制备出来的熔盐电解质具有更好的性能。在未来的研究中，我们还可以通过不断地改良熔盐电解质的化学结构和性能，进一步推动这个领域的进步。
熔融盐体系中的无机化学反应动力学研究
熔融盐体系中的无机化学反应动力学研究 熔融盐体系是指在高温下，由无机盐组成的液体。由于其独特的物理和化学性质，熔融盐体系在许多领域中具有广泛的应用前景，如金属提取、能源储存和催化反应等。了解熔融盐体系中的无机化学反应动力学是实现这些应用的关键。 熔融盐体系中的无机化学反应动力学研究主要涉及两个方面：反应速率和反应机理。反应速率是指反应物转化为产物的速度，而反应机理则是指反应过程中发生的分子间相互作用和能量变化。这两个方面的研究对于理解和优化熔融盐体系中的反应过程至关重要。 首先，反应速率的研究是熔融盐体系中无机化学反应动力学的基础。熔融盐体系中的反应速率受到多种因素的影响，如温度、浓度、催化剂和离子活度等。通过实验和理论模拟，研究人员可以确定这些因素对反应速率的影响程度，并建立相应的动力学模型。例如，在金属提取过程中，研究人员可以通过调节温度和盐浓度来改变反应速率，从而实现对金属的高效提取。 其次，反应机理的研究可以揭示熔融盐体系中无机化学反应的分子层面细节。熔融盐体系中的反应机理通常涉及离子传递、电荷转移和配位反应等过程。通过使用先进的实验技术和计算方法，研究人员可以解析这些反应的机理和动力学参数。例如，通过核磁共振、质谱和电化学等技术手段，可以确定反应物和产物之间的相互作用方式和能量变化。这些信息对于设计新型催化剂和优化反应条件具有重要意义。 此外，熔融盐体系中的无机化学反应动力学研究还与能源储存和转换等领域密切相关。熔融盐体系具有较高的热稳定性和离子导电性，因此被广泛应用于高温燃料电池、储能材料和太阳能电池等设备中。研究人员可以通过探究熔融盐体系中的反应动力学，提高这些设备的效率和稳定性。例如，研究人员可以通过调节熔融盐体系中的离子活度和电子传输速率，改善高温燃料电池的性能。
多孔碳材料的熔盐法制备、结构调控及电容性能研究
多孔碳材料的熔盐法制备、结构调控及电容性能研究 作为一种绿色储能器件,超级电容器具有大的功率密度、好的循环稳定性以及高的安全性等优势,但目前的瓶颈问题是能量密度较低。为了提高超级电容器的能量密度,设计合成高性能的电极材料具有重要的意义。 碳材料作为基础电极材料,就其理想结构而言,二维片状结构能够缩短电解液离子的传输距离,同时有利于电子的快速传递;分级孔结构能协同发挥作用,介孔可以为电解液离子提供更畅通的传输通道、提高离子传输速率,微孔则可以为电极材料提供更多的活性位点。但具有分级孔结构的二维片状碳材料的制备目前缺乏绿色高效的手段,其制备过程通常要涉及到大量强腐蚀性试剂或有毒试剂,而且,到目前为止,大多数碳材料的制备都是在惰性气氛下进行的,整个制备过程通常要耗费相当长的时间,这无疑造成了大量惰性气体的浪费以及相应设备成本的提高。 鉴于此,本论文设计构思了以惰性盐为密封、活化双功能介质,在空气气氛中制备多孔碳材料的策略。基于高温状态下熔融盐对碳产物的刻蚀作用以及盐的模板效应,以及高温下空气气氛中的氧气与高活性的碳原子反应,本研究选择生物质为前驱体,来构筑具有分级孔结构的二维碳片材料,并系统研究材料的电容性能。 论文主要内容如下:（1）以富含蛋白质的三叶草为前驱物,惰性盐KCl为密封、活化双功能介质,在空气气氛中制备了氮掺杂多孔碳材料。由于高温状态下熔融盐对碳产物的刻蚀作用以及盐的模板效应可以在产物中引入介孔和大孔,同时高温下空气气氛中的氧气能进一步与高活性的碳原子反应,在产物中引入大量的微孔,所制备的二维片状结构碳材料具有高的比表面积(2244 m2
熔盐 生产工艺
熔盐生产工艺 熔盐生产工艺是一种常用的化工生产工艺，它利用高温高压下的熔盐来进行化学反应和物质分离。熔盐是一种具有良好热稳定性和导热性能的盐类溶液，常用的熔盐有氯化钠、氯化钾等。熔盐生产工艺主要包括盐熔融、反应和分离三个步骤。 首先是盐熔融步骤。盐熔融是指将固体盐类加热至高温，使其熔化成液体状态。在熔盐生产过程中，通常采用电炉或燃气炉等加热设备，将盐类加热至融点以上的温度。熔融时，还会根据需要加入一定量的助熔剂，以提高熔盐的导电性和热稳定性。 接下来是反应步骤。熔盐生产工艺中的反应步骤是在高温高压下进行的化学反应。熔盐作为反应介质，在高温下具有较高的离子迁移速率和扩散速率，能够促进反应物质的相互作用和反应速率的提高。在反应过程中，常用的反应方式包括溶剂溶解、离子交换和氧化还原等。通过控制反应条件和反应时间，可以实现目标产物的高效合成。 最后是分离步骤。分离是指将反应产物与副产物或废物进行有效分离的过程。熔盐生产工艺中的分离步骤通常采用蒸馏、结晶、萃取等方法。蒸馏是利用不同组分的沸点差异，将混合物分离为不同纯度的组分。结晶是利用物质溶解度随温度变化的特性，通过控制温度进行晶体的形成和分离。萃取是利用不同溶剂对目标物质的亲和
性差异，将目标物质从混合物中提取出来。 熔盐生产工艺具有以下优点： 熔盐生产工艺适用于高温高压下的反应，可以促进反应速率和反应物质的相互作用，提高反应效率。 熔盐作为反应介质，具有良好的导热性能和热稳定性，可以实现对反应过程的有效控制。 熔盐生产工艺可以实现对反应物质的分离和纯化，提高产物的纯度和质量。 熔盐生产工艺可根据不同的反应需求和产品要求进行调整和优化，具有较高的灵活性和适应性。 然而，熔盐生产工艺也存在一些挑战和问题。首先，熔盐生产工艺的操作条件较为苛刻，需要较高的温度和压力，设备成本和能源消耗较高。其次，熔盐生产工艺中的高温环境对设备和材料要求较高，对设备的腐蚀和磨损较大。再次，熔盐生产工艺中的高温高压下容易发生安全事故，需要加强安全管理和控制措施。 总的来说，熔盐生产工艺是一种常用的化工生产工艺，通过盐熔融、反应和分离三个步骤，实现了高温高压下的化学反应和物质分离。熔盐生产工艺具有操作灵活、反应效率高和产物纯度高等优点，但也存在设备成本高、能源消耗大和安全风险高等问题。随着科技的进步和工艺的不断改进，熔盐生产工艺将继续发展并得到广泛应用。
四元混合熔融盐热物性的理论预测与研究
四元混合熔融盐热物性的理论预测与研究 刘炜 【摘要】Solar thermal power system phase-change heat storage medium-quaternary salts were mixed selection and experimental verification phase transition temperature and the latent heat of the theoretical prediction for-mula by DSC experiment tested the quad nitrate mixed properties parameters and found the theoretical predic-tion formulas are in good agreement with the experimental value. On the basis of the quaternary mixed salts ( ternary nitrate + carbonate) phase transition temperature and latent heat were predicted to calculate,not the melting point of the effects of different mixed molten carbonate,and the phase transition temperature changes 137. 358℃-143. 631℃,the range of variation within 6℃,latent heat change in the range of 29. 864 J/Kg -111. 624 J/Kg,Suitable for medium temperature solar energy. This method provides a reference for the calcula-tion of the phase transformation temperature and latent heat of the four element mixed molten salt,and provides a strong support for the application of differentmolten salts in the field of solar energy and high temperature.%对太阳能热发电系统中的相变储热介质—四元混合熔融盐进行了相变温度和潜热的理论预测公式的选择和实验验证,通过DSC实验测试了四元混合硝酸盐的物性参数,发现理论预测公式与实验值吻合良好。在此基础上对四元混合熔融盐(三元硝酸盐+碳酸盐)的相变温度和潜热进行了预测计算,不同碳酸盐对混合熔盐的熔点影响不大,相变温度变化为137.358℃-143.631℃,变化范围在6℃以内,相变潜热变化范围为29.864 J/Kg-111.624 J/Kg,适用于中温太阳能领域。该方法
二元混合熔盐的制备及热物性研究
二元混合熔盐的制备及热物性研究 李鹏;李彦;朱群志 【摘要】采用静态混合熔融法制备了多组LiNO3-KNO3不同比例的二元混合熔盐,通过X射线衍射仪(XRD)、TG/DSC同步热分析仪分别对其组成和热物性进行表征.实验结果表明,5∶5组混合熔盐的熔点最低,为129.6℃;4:6组混合熔盐的相变潜热值最高,为170.2 J/g;6∶4组仍有部分过剩的LiNO3不能参与共熔. 【期刊名称】《上海电力学院学报》 【年(卷),期】2016(032)002 【总页数】4页(P125-128) 【关键词】熔盐;熔点;相变;潜热 【作者】李鹏;李彦;朱群志 【作者单位】上海电力学院能源与机械工程学院,上海200090;上海电力学院能源与机械工程学院,上海200090;上海电力学院能源与机械工程学院,上海200090【正文语种】中文 【中图分类】TK02 近年来,随着我国城镇化和工业化步伐的加快,很多高能耗行业(如发电、石化等)的发展速度也越来越快,导致了能源需求量的急剧增大.能源转换与利用效率是能源科学技术的研究重心,而热能储存又是能源技术中的重要分支,因此对热能储存的研究就显得尤为重要. 相变储热材料是具有高密度的储热材料,且相变过程基本是等温过程,用相变材料进
行热能存储是一种高效的储能方式[1].而在中高温领域,无机熔融盐一直是相变储能材料的研究热点.从最初的单一无机熔盐的研究到多元混合熔盐的研究再到熔融盐复合储能技术,让无机熔盐在适用温度范围及适用领域方面都有了很大的提升. 大部分硝酸盐的熔点在300 ℃左右,其价格低,腐蚀性小,是很好的中温相变材料,受到国内外学者的广泛关注与研究.ZHONG L M等人[2]引入温度梯度的储能材料,分别制备了温度梯度为30 ℃(质量分数)LiNO3(58.1)-KCl(41.9),LiNO3(49)-NaNO3(51),LiNO3(87)-NaCl(13)3组二元混合熔盐,熔点分别为 166 ℃,194 ℃,208 ℃,并对3组熔盐分别进行了热物性的实验研究.彭强等人[3]采用静态高温混合熔融法制备出三元硝酸熔盐(53%KNO3,40%NaNO2,7%NaNO3),在该混合熔盐中加入5% 的添加剂时,其高温下的稳定性得到了保证,且混合熔盐的最佳操作温度由原来的400～500 ℃提高到约550 ℃,NO2-在熔盐中的含量损失得到了降低,延缓了熔盐的劣化时间,且稍微降低了熔盐的凝固点.XIAO X等人[4]分别对KNO3,NaNO3及二者等比例混合熔盐进行了DSC测试,得到其准确的熔点及前热值,同时将上述3组熔盐渗入不同质量含量的膨胀石墨中进行DSC及热导率的测定. LOPEZ J等人[5]对NaNO3-KNO3二元混合熔盐的熔点潜热进行了测试和理论分析,同时还研究了渗入膨胀石墨后的复合相变材料的热物性.FERNANDEZ A G等人[6]分别研究了LiNO3(20)-KNO3(52)-NaNO3(28)和LiNO3(30)-Ca(NO3)2(10)-KNO3(60)两组三元混合熔盐的熔点及适用温度范围.ROGET F等人[7]用DSC分别分析了LiNO3-KNO3和LiNO3-NaNO3-KNO3两组混合熔盐的熔点及相变潜热,并着重对其循环热稳定性进行了测试.ALEXANDER J J和KIRST W E等人[8-9]研究发现,40%KNO3和60%NaNO3的二元熔盐在454.4 ℃以下热稳定性极好,而53%KNO3,40%NaNO2,7%NaNO3三元硝酸熔盐的上限温度为450 ℃. 综上可见,目前被广泛研究的硝酸盐主要为KNO3,NaNO3,Ca(NO3)2,LiNO3.但上
熔融盐材料的制备与应用
熔融盐材料的制备与应用 熔融盐材料是一种特殊的无机材料，具有高温稳定性、低蒸汽压和良好的导电 性能等特点。它们由各种化学元素组成，以固态结构形式出现。本文将探讨熔融盐材料的制备方法以及其在能源储存、传感器和电化学领域的应用。 一、熔融盐材料的制备方法 1. 盐熔法 盐熔法是一种常见的制备熔融盐材料的方法。它是通过将低熔点的盐类混合， 并加热到高温，使盐类融化并混合均匀。然后，将融化的盐类快速冷却，形成固态的熔融盐材料。 2. 物理混合法 物理混合法是将两种或多种不同盐类简单地物理混合在一起，形成熔融盐材料。这种方法简单易行，制备过程不需要复杂的操作。 3. 溶液结晶法 溶液结晶法是将化学物质溶解在溶剂中，并逐渐蒸发溶剂，使化学物质结晶。 这种方法需要选择适当的溶剂和操作条件，并在结晶过程中控制温度和浓度，以获得所需的熔融盐材料。 二、熔融盐材料在能源储存中的应用 1. 热储能 熔融盐材料可用于储存太阳能、风能等可再生能源的热量。将这些能源转化为 热能后，将其储存在熔融盐材料中。在需要能量时，可以通过加热熔融盐材料来释放储存的热能，实现能源的可持续利用。
2. 锂离子电池 熔融盐材料在锂离子电池中的应用也备受关注。传统的锂离子电池使用有机溶剂作为电解质，但这些溶剂易燃易爆，安全性较差。而熔融盐材料能够提供稳定的离子传导路径，提高电池的安全性和循环寿命。 三、熔融盐材料在传感器领域的应用 1. 温度传感器 由于熔融盐材料具有高温稳定性，因此可用于制造高温传感器。这些传感器可以用于测量高温环境中的温度，并提供准确的温度数据。 2. 气体传感器 熔融盐材料可以吸附气体分子，并与其发生反应。通过测量与气体分子反应后生成的电流、电压或电阻变化，可以实现对气体的检测和监测。 四、熔融盐材料在电化学领域的应用 1. 电解质 熔融盐材料可以作为电解质应用于电化学电池中。由于熔融盐材料具有良好的导电性能和化学稳定性，可以提高电池的性能和循环寿命。 2. 电解液 熔融盐材料还可以用作电化学电池的电解液。它们可以提供高离子传导率，促进电池反应的进行，从而提高电池的能量密度和效率。 综上所述，熔融盐材料的制备方法多样，包括盐熔法、物理混合法和溶液结晶法。它们在能源储存、传感器和电化学领域都有广泛的应用。随着科学技术的不断进步，相信熔融盐材料在更多领域中的应用将不断拓展和深化。
超高温熔融盐反应器的关键技术研究
超高温熔融盐反应器的关键技术研究 随着全球能源消费量的持续增长，人们对可再生能源的探索不断深入。在这个背景下，核能作为一种可再生能源，再次受到关注。与传统的核反应堆相比，超高温熔融盐反应器具有更高的安全性、更高的热效率和更好的可扩展性，因此被认为是未来的发展方向。本文将从超高温熔融盐反应器的原理、关键技术和未来展望三个方面来详细介绍这一技术。 一、超高温熔融盐反应器的原理 超高温熔融盐反应器是一种核反应装置，它采用了熔融盐作为燃料和冷却剂。与传统的水冷反应堆相比，熔融盐反应堆的操作温度高达700℃以上，因此被称为超高温熔融盐反应器。它可以使用多种燃料形式，如烃类、镀层铀、乏燃料再利用等，具有广泛的应用前景。 超高温熔融盐反应器采用的燃料是熔融盐，它可以有效地促进核反应的发生。熔融盐反应堆中的盐液不仅是核燃料，同时也是冷却剂。它被液态氟化盐（例如LiF和BeF2）组成，他们能够承受高温环境的 corrosion. 除此之外，盐液中还含有放射性同位素233-U（或235-U）和232-Th。燃料在盐液中溶解，然后循环流动，进行热导。燃料被激活后，会释放出大量的热量，这样的热量可以驱动液态金属循环来产生电力，同时也可以用于其他用途，如海水淡化。 二、超高温熔融盐反应器的关键技术 超高温熔融盐反应器是一种新型的核反应堆，需要克服一系列技术难题才能实现商业化运营。以下是该技术的主要技术难点： 1. 熔盐的循环系统
熔盐的循环系统是超高温熔融盐反应器最重要的组成部分之一。它的设计要考 虑到长时间运行和高温高压的环境要求。同时，循环系统的传输管道、泵等关键部件也需要适应高耐热性和高腐蚀性。 2. 聚变材料的选择 超高温熔融盐反应器的核燃料是一个复杂的体系，需要选择合适的聚变材料。 目前，熔盐反应器中普遍采用的材料为铍和碳化硅。这些材料能够承受超高温环境下的高辐射和硬度要求。 3. 核反应控制技术 核反应堆是一种非常危险的装置，为了保证其安全性，需要采取严格的核反应 控制技术。超高温熔融盐反应器需要设计出有效的反应控制系统，以避免失控引发事故。 三、超高温熔融盐反应器的未来展望 超高温熔融盐反应器是一个全新的技术方向，具有很强的可发展性和广阔的应 用前景。其技术主要用于核动力平台、核电站、海上水深采矿等领域。超高温熔融盐反应器不仅可以提高电力的转化效率，而且可以用于生产氢气和制造优质的金属材料。相信随着相关技术的不断进步，这种新型核反应装置将会得到更广泛的应用。 综上所述，超高温熔融盐反应器是一种颠覆性的技术，可以为全球的能源发展 提供新的思路和方向。虽然该技术仍面临着一些技术上的困难，但未来的发展前景看好，相信通过不断地努力和创新，该技术最终将被商业化运营，为人类社会做出更大的贡献。
高温熔融盐的热力学性质研究
高温熔融盐的热力学性质研究 一、引言 高温熔融盐在工业生产和能源开发中具有重要的应用价值。其 独特的化学和物理性质使得它成为电解、高温燃烧、催化等方面 的理想选择。研究高温熔融盐的热力学性质，不仅可以深入探究 其在各种应用中的作用机理，而且可以为高温熔融盐的制备、操 作和开发提供重要的理论指导。 二、高温熔融盐的定义和性质 高温熔融盐是指在高温条件下（通常超过400℃）所形成的熔 融盐。它的化学成分复杂，种类繁多，包括卤化物、硫酸盐、碳 酸盐、金属氧化物等。不同的高温熔融盐，由于其化学成分、物 理性质的差别，具有不同的应用领域与工业价值。 高温熔融盐的热力学性质直接关系到它在工业生产过程中的使 用效果。其中最为重要的热力学性质是熔点、热容、比热容、热 导率和粘度。 三、熔点的热力学性质研究 高温熔融盐的熔点与其化学成分、晶体结构和温度有关。熔点 是指在一个特定的压强和温度下物质由固体转变成液体时的温度。研究高温熔融盐的熔点，对于深入了解其物理性质及其在工业应 用中的效果至关重要。
热容和比热容是描述物质在升温过程中吸热性能的参数，也是 研究高温熔融盐热力学性质的重要指标。比热容是指单位质量物 质在升温1℃时吸收或释放的热量。 四、高温熔融盐热导率和粘度研究 高温熔融盐的热导率是其深度使用的关键性质之一，热导率越高，其传热效果也会越好。同时，高温熔融盐在工业生产过程中，直接发挥着其粘度作用。粘度是指物质受到外力作用时阻碍物体 流动的特性。 五、高温熔融盐的应用 高温熔融盐在工业生产中广泛应用于熔盐电解、高温燃烧、催 化反应等领域。在熔盐电解中，高温熔融盐能够作为大电流电解质，提高工业生产效率。在高温燃烧中，高温熔融盐能够增加燃 料的燃烧温度和反应速率。而在催化反应中，高温熔融盐则能够 提高反应的选择性和效率。 六、总结 通过对高温熔融盐的热力学性质进行研究，可以深入了解高温 熔融盐在各种应用场景中的作用机理。同时也可以为高温熔融盐 的制备、操作和开发提供理论指导，进一步拓展其应用价值，推 动工业生产和能源开发的进步。
熔融盐储能材料的合成及性能研究
熔融盐储能材料的合成及性能研究 熔融盐储能技术是一种有效的能量储存方式，可为可再生能源的大规模利用提供解决方案。熔融盐储能材料作为其核心组成部分，对于储能系统的效率和性能有着重要的影响。本文将探讨熔融盐储能材料的合成及其性能研究。 首先，我们来介绍熔融盐储能材料的合成方法。目前常用的合成方法包括物理法和化学法。物理法主要通过熔融和混合的方式制备熔融盐，这些熔融盐通常由多种盐类组成，如氯化钠、氯化钾等。而化学法则是通过化学反应合成熔融盐，常见的方法包括溶剂热法和溶液法。溶剂热法是将金属氧化物与氯化物反应，生成熔融盐。溶液法则是通过溶解金属盐和氧化物在适当溶剂中，控制反应条件使其生成熔融盐。 其次，研究者们对于熔融盐储能材料的性能进行了深入的研究。首先，熔融盐的热稳定性是衡量其性能的一个重要指标。热稳定性的好坏直接决定了熔融盐储能系统的安全性和可靠性。近年来，研究人员通过调控熔融盐的组成和结构，成功实现了一系列热稳定性较高的熔融盐材料。 另外，熔融盐的导热性能也是研究的重点。导热性能直接影响着熔融盐储能系统的工作效率。为了提高导热性能，研究者们通过调整熔融盐中的杂质含量和晶体结构，成功提高了熔融盐的导热性能。 此外，对于熔融盐储能材料的化学稳定性也需要进行充分的研究。在高温环境中，熔融盐容易与外界环境发生反应，降低其储能能力。因此，研究人员通过控制熔融盐的化学成分和结构，提高了熔融盐的化学稳定性。 除了热稳定性、导热性和化学稳定性，熔融盐还需要具备良好的电化学性能。电化学性能包括氧化还原反应的速率和效率等指标。因此，研究者们通过合成不同结构的熔融盐材料，并通过测试方法对其电化学性能进行评价。
三元硫酸熔盐的制备及其热稳定性能
三元硫酸熔盐的制备及其热稳定性能 朱教群;陈维;周卫兵;李儒光;张弘光 【摘要】以硫酸钠、硫酸钾和硫酸镁为原料,采用在硫酸钠-硫酸钾二元共晶盐中加入硫酸镁的方法制备三元硫酸熔盐.应用TG-DSC联用分析仪、热常数分析仪、X 射线衍射仪以及热循环法对复合熔盐的熔点、相变潜热、热导率、比热容、分解点以及热稳定性进行表征.结果表明:所制备的三元硫酸熔盐熔点分布在667.5～669.7℃之间,较二元熔盐熔点降低了160℃左右,硫酸镁含量为30％(质量分数)的三元硫酸熔盐相变潜热值最大为94.3 J/g,比热容最大为1.13 J/(g·K) (720℃≤T≤800℃),导热系数为0.41W/(m.K),分解温度为1070℃,经50次热循环后,相变潜热值降低约4.34％,熔点和物相保持基本恒定,具有良好的热稳定性.该研究为硫酸盐作为高温传热蓄热介质提供了依据. 【期刊名称】《储能科学与技术》 【年(卷),期】2016(005)004 【总页数】5页(P498-502) 【关键词】熔融盐;熔点;分解温度;热稳定性 【作者】朱教群;陈维;周卫兵;李儒光;张弘光 【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学 材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武 汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材 料科学与工程学院,湖北武汉430070
【正文语种】中文 【中图分类】TK512 太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种基本方式，而太阳能热发电由于其发电方式与传统发电方式相同，具有生产适应性强、易于并入电网、适于大规模生产等特点，在世界范围内得到了广泛关注[1]。由于太阳能传热蓄热技术是太 阳能热发电利用的关键技术之一，因此传热蓄热介质的选择就显得尤为重要。熔融盐因具有黏度小、导热性能好、蒸汽压低、使用温度范围广等特点，成为了传热蓄热介质的首选，并成功应用到了太阳能热发电站中[2-3]。 当前工业中使用的熔融盐主要是二元硝酸熔盐40KNO3-60NaNO3（质量分数） 及三元硝酸熔盐53KNO3-40NaNO2-7NaNO3（质量分数），这两种复合熔融 盐的使用温度上限最高为600 ℃，温度超过此温度时，熔盐就会变得不稳定，产 生分解反应，熔盐变质导致熔点升高。为了提高效率，当前发电机组向临界和超临界方向发展，这就要求机组蒸气的温度在600 ℃以上，甚至更高，因此，对开发 出具有低熔点、高沸点的新型复合熔盐有着迫切需要[4-5]。对于新型高温熔盐的研究，北京工业大学吴玉庭课题组[6]做了大量的实验工作，以Li2CO3、Na2CO3、K2CO3为原料，制备了36种不同比例的复合碳酸盐，得到了15种共晶熔盐，它们的熔点基本维持在400 ℃，并将熔盐的工作温度上限提高到了800 ℃。但其中碳酸锂价格较贵，使得该类熔盐的使用空间受限。另外，宋明等[7]以NaCl、CaCl2和MgCl2为原料制备了一种新型三元氯化物熔盐，熔点为428.5 ℃，温度在550 ℃以下熔盐保持基本稳定，而超过此温度熔盐的饱和蒸汽压较大，对管道 设备产生较大的压力，因而限制了此新型熔盐的推广使用。 硫酸盐因具有热稳定性好和沸点高等特点，非常适合用作未来太阳能热发电系统的传热蓄热介质。国内外已有将硫酸盐作为储能材料的研究报道，TRUNIN[8]对单
混合硝酸熔盐的制备及其性能研究
混合硝酸熔盐的制备及其性能研究 翟伟;杨波;黄国家;王志刚;李仕平 【摘要】采用静态法以硝酸钾、硝酸钠为二元基元和添加剂构成多元混合硝酸熔盐.通过DTA热分析、重量法、阿基米德法、激光闪射法等对熔盐的熔点、熔化热、密度、导热系数、热稳定性等性质进行了表征;同时研究了8种金属材料在熔盐中 的耐蚀性.实验结果表明:加入添加剂能降低熔点、增加熔化热、提高热稳定性.当添加4% additive-X(无机硝酸盐系列加少量硅系列产品)时混合熔盐热稳定性与热物性最优,且熔盐对金属材料腐蚀性小,是一种未来太阳能热发电领域理想的传热蓄热 介质. 【期刊名称】《无机盐工业》 【年(卷),期】2019(051)007 【总页数】6页(P33-38) 【关键词】硝酸熔盐;添加剂;热稳定性;热物性;耐蚀性 【作者】翟伟;杨波;黄国家;王志刚;李仕平 【作者单位】国家节能传热及隔热产品质量监督检验中心(广东),广州特种承压设备检测研究院,广东广州510663;国家节能传热及隔热产品质量监督检验中心(广东), 广州特种承压设备检测研究院,广东广州510663;国家节能传热及隔热产品质量监 督检验中心(广东),广州特种承压设备检测研究院,广东广州510663;国家节能传热 及隔热产品质量监督检验中心(广东),广州特种承压设备检测研究院,广东广州510663;国家节能传热及隔热产品质量监督检验中心(广东),广州特种承压设备检测研究院,广东广州510663
【正文语种】中文 【中图分类】TQ126.25 太阳能光热发电是继光伏发电后一种新的太阳能发电方式。光热发电具备独特的优势，发展潜力巨大［1］。太阳能供能方式具有间歇性，故需要传热蓄热材料储存能量来保证热发电不会被中断，同时也能提高太阳能利用率。研发成本低、热物性能好的中高温传热蓄热介质成为了太阳能热发电关键技术之一［2］。太阳能热发电领域，使用较多的传热蓄热材料主要有水/水蒸气、空气、液态金属、高温导热 油和熔盐等［3］。熔盐具有熔点低、熔化热大、比热容大、热稳定性好、价格便宜等优势［4］，对容器和管路等金属材料腐蚀性小［5-6］，已经成为太阳能热 发电等领域优良的中高温传热蓄热介质［7-8］。目前，国内外太阳能热发电的电站中使用最多的传热蓄热材料是硝酸熔盐［9-10］。但二元硝酸熔盐体系熔点偏高，在实际应用中需要消耗更多的能量来维持；三元硝酸盐体系虽然熔点相对较低，但存在上限使用温度也较低、高温下容易劣化分解等问题［11］。龙兵等［12-13］对太阳能蓄热用三元硝酸熔盐的高温劣化问题进行了化学热力学计算。结果 显示：熔盐在高温下NaNO2含量持续减少是热力学的必然结果。彭强等［14］ 研究了在三元硝酸熔盐基础上加入添加剂构成多元混合熔盐。发现添加剂additive-A加入到多元混合熔盐中，可以降低多元混合熔盐中的NO2-分解和减 少相变潜热损失，提高了混合熔盐的蓄热效率。本文通过静态法以硝酸钾、硝酸钠为二元基元和添加剂构成多元混合硝酸熔盐，研究了混合硝酸熔盐的热力学性能、热物性及8种金属材料在混合熔盐中的耐蚀性。 1 实验部分 实验用硝酸钾、硝酸钠和添加剂（additive-X，无机硝酸盐系列加少量硅系列产品）
高温熔融盐单罐蓄热模型与热性能研究
高温熔融盐单罐蓄热模型与热性能研究 杨小平;杨晓西;丁静;杨敏林;蒋润花 【摘要】In this paper, the performance of a single thermocline packed bed storage tank is analyzed, with high-temperature molten salt as the heat transfer fluid. Then, a theoretical model of the thermal storage system is established to reveal the law of thermal storage by means of numerical simulation. Moreover, the method to evaluate the performance of the thermal storage tank is put forward based on the capacity, the ability, the entropy generation, and the effectiveness, etc, and the effects of physical properties of different filler materials on the performance of the thermal storage system are analyzed. The results show that, under certain conditions of thermal storage, higher thermal conductivity are unfavourable to enhance the performance of the thermal storage tank, and that higher heat capacity per unit volume may result in better comprehensive thermal storage performance as well as high entropy generation.%分析了高温熔融盐作为传热流体的单罐斜温层填充床式蓄热器的性能.建立了斜温层单罐蓄热系统的理论模型,并通过数值模拟计算揭示了其蓄热规律.根据系统蓄热量、蓄热能力、熵产和蓄热有效性等确定了评价蓄热器性能的方法,并分析了不同填充材料的物性对斜温层单罐蓄热系统性能的影响.结果显示,在一定的蓄热条件下,较大的导热系数不利于提高蓄热器的蓄热性能,单位体积热容较大时综合蓄热性能较好,但其系统熵增也较大. 【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》