超导热管介质配方
高温超导材料1.29
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高温超导材料高温超导材料,是具有高临界转变温度(Tc)能在液氮温度条件下工作的超导材料。
因主要是氧化物材料,故又称高温氧化物超导材料。
1.结构高温超导材料不但超导转变温度高,而且成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物,氧含量不确定,具有陶瓷性质。
氧化物中的金属元素(如铜)可能存在多种化合价,化合物中的大多数金属元素在一定范围内可以全部或部分被其他金属元素所取代,但仍不失其超导电性。
除此之外,高温超导材料具有明显的层状二维结构,超导性能具有很强的各向异性。
已发现的高温超导材料按成分分为含铜的和不含铜的。
含铜超导材料有镧钡铜氧体系(Tc=35~40K)、钇钡铜氧体系(按钇含量不同,T发生复化。
最低为20K ,高可超过90K)、铋锶钙铜氧体系(Tc=10~110K)、铊钡钙铜氧体系(Tc=125K)、铅锶钇铜氧体系(Tc约70K)。
不含铜超导体主要是钡钾铋氧体系(Tc约30K)。
已制备出的高温超导材料有单晶、多晶块材,金属复合材料和薄膜。
高温超导材料的上临界磁场高,具有在液氦以上温区实现强电应用的潜力2.特性超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。
但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。
人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。
1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。
掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。
全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。
1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。
2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体.2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体.3月3日,日本宣布发现123K超导体.3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验.3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象.很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象.高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用.氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100.液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一.高温超导体通常是指在液氮温度(77 K)以上超导的材料。
超导液配制
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超导液配方一、 原料:硫酸钾(化学纯)、重铬酸钾(化学纯)、二次蒸馏水。二、 配比:硫酸钾0.5%、重铬酸钾2%、二次蒸馏水97.5%。三、 制作方法:(以配制100克传热介质为例)先将干二次蒸馏水97.5克、硫酸钾0.5克、重铬酸钾2克依次加放烧杯中,然后烧杯下面加热,边加热边搅拌,溶液温度不得超过60摄氏.上述化学原料也可先用分析纯,原料配比不变。 2.化学原料可到当地化学试剂门市部、化学试剂玻璃仪器门市部或医药供应站购买。 3.介质如出现结晶,可加温溶解后再用,不影响效果。]/question/5520155.html?si=3
鲁青太阳能热水器超导热管技术
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太阳能热水器超导热管技术介绍超导热管有一个非常低的热容量,并且有着异常迅速的热传导性(是铜传热速度的1000倍以上),是一个快速热传导管。
济南清华太阳能厂引进的美国超导技术,热传导效率高达99%以上,启动快速,完全收集太阳能,25℃时,5秒钟启动传热。
同时它还具有热传导的单向二极管功能,例如:热能的转变是一个直接的过程——从吸热器传到水里,但不会从水里倒退、反转。
由于太阳能热水器热管内工质的物理效应和冷凝器的特殊构造,这个太阳能热水器系统的最大工作温度会被控制,这种独有的特征确保了特殊情况下系统的稳定性。
太阳能热水器玻璃真空集热管有着非常好的吸收性能,它所形成的高真空,可最大限度地减少热损,其选择性涂层能有效地将太阳光的直射辐射和慢射辐射能都传递给超导热管,同时它还担负着有效的吸收太阳能和保温绝热的作用,即使在环境不利的条件下也能阻止热量流失;太阳能热水器超导热管担负着迅速传递太阳热能的作用。
这二者高技术的优化组合,大大提高了集热性能。
这就是鲁青超导热管+玻璃真空集热管的神奇魔力。
性能参数:涂层氮化铝真空度≥5×10-3 Pa(帕)吸收率≥0.93 发射率≤0.08启动温度≤25℃闷晒最高温度250℃耐冻性-40℃寿命≥10年抗风30m/s (11级) 抗冰雹35mm玻璃管材料:高硼硅玻璃加铜管吸热板铜型材单管重量1.5kg 2.36 kg (千克)单管尺寸(mm)ф47×1500/ф58×1800/ф70×1700 冷凝端尺寸(mm) 15×50 传热温升>95%·鲁青超导热管的卓越特点:1,热性能好、工作温度高:真空热管太阳能热水系统即使在冬季热交换率也能达到55%以上。
·,2,全年全天候使用:无论在南方和北方,即使是-40度的情况下,该产品也能正常运行,避免普通太阳能热水器真空管内有水被冻裂的可能性。
·,3,可靠性:因真空管内不走水,所以不会产生水垢、炸管现象,更不会在严寒气候条件下出现真空管冻裂现象,在-50度的条件下仍能正常工作。
超导热管的导热原理
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超导热管的导热原理
超导热管是一种高效的热传输装置,其热传输原理基于超导体的热输
运特性。
超导材料通常具有极高的热传导性能,通过将超导体与热管
结合,便可实现高效的热传输。
超导热管主要由超导体、热管壳体、吸热区和放热区组成。
超导体主
要负责将吸热区的热量通过自身的高热传导性质传输至放热区,然后
将热量释放到外部环境中。
在超导热管中,吸热区与放热区之间存在着内部气体或液体,这种气
体或液体通常具有很小的导热系数,因此可以有效减少热传输的损失。
同时,热管壳体的材料通常也具有高导热性,能够快速地将热量从吸
热区传输至放热区,从而实现高效的热传输。
超导热管的热传输效率不仅高,而且还具有非常广泛的应用领域。
例如,在航空航天领域,超导热管可以用于控制飞行器的温度,以保证
飞行器正常运行。
在电子领域,超导热管可以用于高性能计算机的散
热以及芯片的温度控制等方面。
此外,超导热管还可以用于医疗器械、工业领域以及能源管理等多个方面。
总之,超导热管的热传输原理基于超导体的热输运特性,通过将超导
体与热管结合,便可实现高效的热传输。
超导热管具有高效、节能、环保等方面的优点,并且在各个领域都具有广泛的应用前景。
常温超导原材料
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常温超导原材料
常温超导技术是当前超导材料研究领域的热点之一,其具有应用前景
广阔的优越性能,比如高效节能、能源传输、电信号处理等,因此备
受各领域关注。
常温超导材料的制备关键在于原材料的选择和特殊工
艺的研究。
常温超导材料的基础材料有两种,一种是氧化物铜(cuprates),另
一种是铁基(iron-based),这两种基础材料均含有一定量的氧元素,其特殊性质源于电子在材料晶格中的配对形成的库珀对(cooper pair)。
目前,铁基类材料表现出了较高的常温超导转变温度(Tc),但其与氧化物铜相比还存在一定差距,需要进一步研究。
常温超导原材料的制备是关键之一。
首先,必须保证材料的纯度高,
同时控制杂质元素的占比。
在制备过程中,可以采用固态反应、化学
共沉淀、喷雾干燥等方法。
其次,制备过程中还需要控制原材料的成分、配比和处理温度等因素,保持严密的操作工艺。
除了原材料的制备外,超导材料的制备过程也非常重要。
在铁基类超
导材料中,可以采用快速热处理(quenching)或溶液模板生长(solution growth)等方法,来控制晶体生长的速率和方向,进而影响材料的超导性能。
总的来说,常温超导材料的研究需要对材料制备和加工工艺的研究深入进行。
未来,我们可以通过不断深入的研究和技术改进,进一步提高常温超导材料的性能,实现其在实际应用中的广泛应用。
超导体的制备方法及注意事项
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超导体的制备方法及注意事项超导体是指在低温下电阻为零的材料,它具有重要的科学研究和应用价值。
超导体的制备方法涉及多个方面,包括材料选择、制备工艺和注意事项等。
本文将从这些方面展开论述,以帮助读者更好地了解超导体的制备方法及注意事项。
一、材料选择超导体的制备首先要选择合适的材料。
目前常用的超导体材料主要有金属超导体、合金超导体和化合物超导体等。
金属超导体是指由金属元素构成的超导体,如铝、铅等。
合金超导体是指由两种或多种金属元素构成的超导体,如铌钛合金等。
化合物超导体是指由金属元素和非金属元素构成的超导体,如铜氧化物超导体等。
在选择材料时,需要考虑其超导临界温度、超导转变温度和制备难度等因素。
二、制备工艺超导体的制备工艺包括材料制备、样品制备和测量等环节。
首先是材料制备,根据选择的超导体材料,可以采用不同的制备方法。
例如,金属超导体可以通过熔炼、化学气相沉积等方法制备;合金超导体可以通过熔炼、溶液法等方法制备;化合物超导体可以通过固相反应、溶胶-凝胶法等方法制备。
制备过程中需要控制温度、压力和成分等参数,以获得高质量的超导体材料。
接下来是样品制备,将制备好的超导体材料进行加工和处理,制备成适合实验测量的样品。
这一步包括样品切割、研磨、抛光等工序,以及对样品进行烧结、退火等热处理。
样品制备过程中需要注意保持样品的纯净度和均匀性,以提高样品的超导性能。
最后是测量,通过实验测量可以获得超导体的超导性能参数,如超导临界温度、临界电流密度等。
常用的测量方法包括电阻测量、磁化率测量和磁滞回线测量等。
在测量过程中需要注意保持样品的低温状态和稳定性,以获得准确的测量结果。
三、注意事项在超导体的制备过程中,需要注意以下几个方面的问题。
首先是杂质控制,超导体对杂质非常敏感,杂质的存在会影响超导性能。
因此,在制备过程中需要控制杂质的含量和分布,以提高超导体的纯净度。
其次是温度控制,超导体的制备和测量都需要在低温环境下进行。
超导热管简介.ppt
![超导热管简介.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/a604f7b4541810a6f524ccbff121dd36a32dc438.png)
超导热管的出现,将影响所有的有热量传递的领域,尤其 对热能利用率将产生重大影响,并为太阳能、地热的开发 利用,为低级热能的回收利用等开辟了一条高速通道,其 发展前景非常广阔。
通过对用超导热管开发的小型热水过炉的测试表明,热效 率可达93%以上,基本上是传统 不仅可以避免原油直接加热的缺点,而且可以大幅度提高 加热炉的效率,大大降低输油的燃料消耗。
制备高温超导体的使用教程
![制备高温超导体的使用教程](https://img.taocdn.com/s3/m/f6e7c6cebb0d4a7302768e9951e79b8968026810.png)
制备高温超导体的使用教程引言:高温超导体是一类在相对较高温度下表现出超导性的材料。
其独特的电学和磁学性质使其受到广泛关注,被认为具有重要的应用前景。
在本篇文章中,我将向大家介绍制备高温超导体的使用教程,希望能为广大研究者提供一些参考和指导。
I. 探究高温超导机制在开始制备高温超导体之前,了解其机制是非常重要的。
高温超导体的超导性主要来源于电子对的库珀配对,而不同的材料体系具有不同的超导机制。
在制备的过程中,可以根据不同的机制选择适合的材料和工艺。
II. 材料选择和准备在制备高温超导体时,材料的选择是关键的一步。
常用的高温超导材料包括铜氧化物和铁基超导体。
在选择材料时,可以考虑其晶体结构和化学成分,并根据具体要求进行调整。
对于铜氧化物超导体,最常用的材料是YBa2Cu3O7-x(YBCO)。
制备YBCO 需要Y、Ba和Cu的化合物作为原料,它们可以通过化学方法或物理方法获得。
确保材料的纯度和均匀性对于获得高质量的YBCO超导体至关重要。
对于铁基超导体,最常用的材料是LaFeAsO1-xFx(FeAs系列)。
制备FeAs 系列可以通过固相反应或溶液法进行。
在制备过程中,应注意材料的组分比例和热处理条件,以确保样品的均匀性和结晶度。
III. 制备和测试工艺制备高温超导体的工艺复杂且关键,需要高度的实验技巧和谨慎。
下面是一些常用的制备和测试步骤:1. 样品制备:根据所选材料的成分和要求,按照相应的配比制备所需的原料粉末。
将粉末在干燥的环境中混合均匀,然后通过烧结或其他方法制备样品块。
2. 热处理:在制备高温超导体时,热处理是至关重要的步骤。
通过调整温度和时间,使样品块在合适的热处理条件下获得足够的结晶度和纯度。
3. 结构表征:使用X射线衍射(XRD)或其他结构表征方法来确定样品的晶体结构和相纯度。
这将使您了解材料是否具有期望的相和纯度,同时也为后续的物性测试提供参考。
4. 物性测试:利用物性测试方法,如电阻率测量、磁化率测量等来测试高温超导体的性能。
高温超导材料的制备方法
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高温超导材料的制备方法氧化物超导材料作为一种陶瓷体,用于制备陶瓷的各种方法亦适用于制备氧化物超导材料。
制备方法有固相法、液相法和气相法三种。
2.1 固相法固相法以氧化物、碳酸盐粉末为原料,经称量、混合、锻烧、粉碎、混合、加压成型、烧结、冷却等几道工序制备氧化物超导材料。
也有人用晶体生长的方法制备出氧化物超导单晶。
固相法作为经典的方法,被广泛地应用。
陈绍楷等人对传统的固相法合成YBCO粉进行了改进,降低了烧结时间,细化了粉径。
但粉末的混合易引进杂质,粉料颗粒大小在1xE-6m以上且均匀性较差,样品烧结温度高,且容易产生杂相。
2.2液相法液相法即将所用原料混合为均匀的溶液,通过共沉淀、溶胶一凝胶、蒸发溶剂热解、吸附等方法制得粉料或吸附体,再通过固相反应制备超导材料。
(1)共沉淀法共沉淀法利用在水中溶解的原料,经反应生成不溶性的氢氧化物、草酸盐、硅酸盐、柠檬酸盐等。
再经加热分解制得高纯度超微粉料。
此方法可以广泛用来合成超导材料。
经沉淀、过滤、水洗、干燥、锻烧、成型、烧结、冷却等几道工序。
共沉淀法有粉料颗粒细小、混合均匀、表面活性高、固相反应完全、样品烧结温度低、致密、性能稳定及重现性好等优点。
但沉淀剂为Na2CO3, K2CO3时,容易带进杂质离子,有时还存在沉淀不完全等问题。
(2)溶胶一凝胶法溶胶一凝胶法(Sol-Gel)是利用金属醇盐活性高、易水解、易纯化、能溶于普通有机溶剂等特点,通过在有机溶剂中的分子级水平的混合,经水解、缩聚反应形成溶胶,再进一步反应形成凝胶,在较低的温度下和较短时间内烧结成高纯度、高均匀的材料,并且很容易制备板材、薄膜和纤维。
溶胶一凝胶法所得的粉料比表面大、活性高、纯度高、均匀性好、材料烧结温度低(低50℃-150℃),工艺简单。
它在超导材料的制备方面有广阔的应用前景。
(3)蒸发溶剂热解法此法利用可溶性盐或在酸作用下能完全溶解的化合物为原料,在水中混合为均匀的溶液,通过加热蒸发或喷雾干燥蒸发溶剂,然后通过热分解反应得到混合氧化物粉料,再通过固相反应制备氧化物超导材料。
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超导热管介质配方
韩奥新源(北京)科技有限公司
超导液简介:
【技术背景】
热水供暖是传统的取暖方式,但是水暖具有耗能大、传热慢、废水多、维护困难,以及使用寿命短等不可克服的缺陷。
为此,科学界对多种采暖方式进行了系统的研究,将航天技术—热管超导技术改造、发展成介质超导技术运用到采暖系统中,这是采暖技术的突破性革命。
本发明涉及一种热导介质,尤批一种高温高效热导介质。
目前在热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。
工作介质因为工作温度的不同可用水、汞、氟里昂、钾、钠、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,而液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,介质是以吸放潜热的方式传递热量。
上述工质热导率有限,将安放在热管中不能迅速的将热量传出去,这样就会热管内压不断升高,容易产生爆管。
为了提高热导率,加快导热速度,人们不断的控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,有相关新闻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;也有人研究在导热介质中加入铬、钾以提高其热导率。
而铬有毒,且易发生爆炸,不安全。
本发明的目的是研制一处热率高、成本低、制取容易,安全可靠,对人体无毒无害作用的高热导率介质,以克服现行热导材料的缺点。
介质的制作是超导热技术的关键:本发明高温高效热导介质配方(按重量百分比)是:1-3%,填充液15-20%。
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(HN2)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,溶比重小,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,以相应化学热传导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。
本发明的高温高效热导介质注入金属管壳中,热导介质遇热后,吸热,管壳中会产生内压,在一定压强下进行变相传热。
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。
2. 其成本低,容易制取,故使整个热量的制造成本降低。
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,其传导状间不变坏,工况良好,不爆管,安全可靠。
实施例(重量百分比):N278% KMnO43% CO(HN2)2 2%\水22%.将上述比例的N2 KMnO4 CO(HN2)2、在一定压力下混配起,然后注入上述比例的水作为填充液即可。
[此配方仅作实验参考,目前使用极少,市面上转让价格1.8
万的超导真空介质管均采用配方二。
超导热管介质配方(二)一、原料:硫酸钾(化学纯)、重铬酸钾(化学纯)、二次蒸馏水。
二、配比:硫酸钾0.5%、重铬酸钾2%、二次蒸馏水97.5%。
三、制作方法:(以配制100克传热介质为例)先将干二次蒸馏水97.5克、硫酸钾0.5克、重铬酸钾2克依次加放烧杯中,然后烧杯下面加热,边加热边搅拌,溶液温度不得超过60摄氏度,待硫酸钾和重铬酸钾完全溶解后,将烧杯离开热源冷却至室温。
注:1.上述化学原料也可先用分析纯,原料配比不变。
2.化学原料可到当地化学试剂门市部、化学试剂玻璃仪器门市部或医药供应站购买。
3.介质如出现结晶,可加温溶解后再用,不影响效果。
]
【性能特点】
超导取暖比水暖有几大优越之处:
一、传热速度快。
它不用水作为导热介质,而是利用复合化学超导循环导热。
超导液具有汽化潜热大(是水的4倍),当超导液受热汽化产生高能物理变化,导致散热气迅速升温。
它的起动温度极低,只须35-55℃就可激发,而水暖系统用水传热,水升温很慢,传递更慢。
因此,一般水暖的起动到整个系统烧热经过1个小时左右,超导采暖只要点燃15分钟就可以使散热器烧热。
它传热速度快是水的4-8倍。
因此,只须几分钟就可以烧热暖气,使用极为方便,随烧随热,大大方便了用户,省去了预热的时间。