用于触发放热反应的方法和装置制造方法及图纸

公开了用于在反应材料中触发并维持放热反应的方法和设备，反应材料包括吸氢金属。通过加载吸氢材料，例如过渡金属，以及包括一个或多个氢同位素的氢气来制备反应材料。还公开了用于触发放热反应的不同条件和系统配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于触发放热反应的方法和装置优先权要求本申请要求美国临时申请号为62/263，121，名称为用于触发放热反应的方法和装置的美国专利申请的优先权，其于2015年12月4日提交，其内容据此全文以引用方式并入本申请。
本申请通常涉及发热，尤其是涉及触发放热反应以产生过量热量。
技术介绍
数十年来，科学家一直在寻找替代能源来替代化石燃料和核能。在过去的三十年中，科学家们多次观察到氢/氘在各种金属或合金中达到高负荷水平时产生过量热量的现象。这种产生过量热量的现象归因于封闭核之间的放热反应。在一个是基于海森堡不确定性原理的理论中，当囚禁在金属晶格内的小禁区内时，两个氘原子核具有广泛的扩散动量。具备克服库仑势垒必要动量的两个氘原子核的组合概率就显得统计显着性，在俘获的氘气中触发聚变反应。根据第二理论，两个被俘获的氘核通过穿过量子隧道来克服库仑势垒，以达到较低的能量状态，即形成4He核。尽管这些实验已在全球范围内再现，但以一致的方式在负载有氢/氘的金属或合金中产生过量热量的努力尚未成功。科学家们已经探索了不同的条件，在该条件下，可以随意并可控制地触发过量热量的产生。然而，迄今对放热反应触发条件的研究鲜有定论。本申请启示了用于触发并维持放热反应的有利方法和装置。
技术实现思路
公开了用于触发放热反应的方法和装置。在一些实施例中，包含有金属容器和电极的设备用于触发放热反应。金属容器镀有吸氢材料。金属容器具有一个或多个开口端。电极通过第一开口端被容纳到金属容器中。金属容器内充满加压氢气。为了触发放热反应，在金属容器和电极之间施加电压。在一些实施例中，可以施加磁场。磁场的强度被设置为预定阈值。例如，磁场的强度可以在500和700高斯之间。在一些实施例中，选择被施加到金属容器及电极之间电压，取决于金属容器的尺寸。例如，电压可以取决于金属容器和电极之间的距离。在一个实施例中，被电镀在金属容器内壁上的吸氢材料包括镍、钯或其他能够形成氢化物或氘化物的金属或金属合金。在一个实施例中，在吸氢材料下镀一层金。在另一个实施例中，不解离氢或氘的银层或其他金属层镀在吸氢材料下。在一些实施例中，用于触发放热反应的设备包括金属容器及电极。电极通过金属容器的开口端被容纳。电极镀有吸氢材料。在一些实施例中，首先将电极镀上一层金，并将吸氢材料镀在金层的上层。金属容器可以具有一个或多个开口端，并且开口端是密封的。金属容器内充满加压氢气。为了触发放热反应，在金属容器和电极之间施加电压。电压取决于金属容器的尺寸，例如金属容器和电极之间的距离。可选地，可以施加磁场并且将磁场的大小设置为预定阈值。在一些实施例中，用于承载放热反应的设备包括金属容器及电极，以及用于放热反应的设备制备包括如下步骤。从电镀开始。在一个实施例中，金属容器镀有吸氢材料。在另一个实施例中，吸氢材料镀在电极上。在电镀之后，将电极插入金属容器中，并将金属容器密封并充满加压氢气。在金属容器和电极之间施加预定磁场强度和预定电压的可选磁场，以触发放热反应。附图简述图1是用于触发放热反应的示例性设备的截面图。图2是示出用于触发放热反应的第二示例性设备的截面图。图3显示了示例性钯晶格结构。图4是示出配置成控制放热反应的示例性系统的功能框图。图5是示出制备放热设备的示例性过程的流程图。图6是示出发生在本文所述示例性设备内的放热反应的热量测定图。详细说明图1示出了示例性放热设备100，包括金属容器102、电极104和盖子106。金属容器102由不与氢反应或吸收氢的材料制成。在一个实施例中，金属容器102由不锈钢制成，例如316L级。金属容器102的壁应该足够厚以承受电镀、高压、高温等，这里描述的过程和条件是示例性方法的部分。例如，在一个实施例中，金属容器102的壁比1/16英寸厚。其他尺寸可运作良好。在一些实施例中，金属容器102呈管状，并且是圆筒。圆筒的直径可以介于0.8到1英寸之间。例如，在一个实施例中，圆筒的外径是1英寸，圆筒的内径是0.875英寸。管的长度约为12英寸，管的尺寸决定着在反应器内能电镀多少吸氢材料。产生的热量与电镀在反应器内部的吸氢材料的量成正比。在一些实施例中，容器的形式或形状是为了便于制造和易于操作而选择的。例如，金属容器102可以由矩形形状制成。金属容器102可具有一个或多个开口端。在图1中，金属容器102被示出为仅具有一个开口端。在一些实施例中，金属容器102可以具有两个或更多个开口端。为了容纳电极104、输入/输出端口114和电压控制装置116，至少一个开放端需要是可移除的或可更换的。如图1所示，电极104通过一个开口端，被容纳在金属容器102中。在一些实施例中，电极104被放置在金属容器102中央，与金属容器102的多个侧壁等距。电极104可以由钨、钼、钴或镍，或其他可以承受高电压和高温环境的坚固金属制成。在一些实施例中，电极104由与金属容器102相同的形状制成，以在金属容器102内产生均匀的电场。在一些实施例中，电极104形成为直径为1/16英寸的杆。金属容器102呈管状，其外径1英寸，内径0.875英寸。金属容器102的长度是12英寸，电极104延伸到金属容器102中，电极104和金属容器102的底部之间的距离（图1中的d）优选为0.6英寸。电压控制设备116是可移除的电通路。电压控制设备116保持电极104位于金属容器102中央的适当位置。电压控制设备116优选由陶瓷制成，但可以是任何电绝缘材料制成。电压控制设备116使用一个安全的高电压连接器将电极104连接到高压电源。由铝制成的盖子放置在电通路上方，以为压力设备114提供容纳处。压力设备114被配置为向金属容器102去除或供给气体，以及被配置为监测金属容器102内的气体压力。在另一实施例中，盖子可以由不锈钢或任何其他合适的金属制成。为了制备用于放热反应的设备100，第一步骤是提供吸氢材料，用于吸收氢或氘。在一个优选的实施例中，吸氢材料110要么电镀在金属容器102的内部，要么电镀在电极104上，公知的吸氢材料包括钯、镍、钛和其它已知的金属及合金，以形成氢化物或氘化物。在一些实施例中，钯、钯合金或钯生成物被用作吸氢材料，并经由电解工艺电镀在金属容器的内壁上。在一个实施例中，电镀层的厚度约为7微米。在宏观尺度看，该镀层在金属容器102的侧壁及底部上是匀厚的。然而，在优选的实施例中，在微观尺度看，通过在特殊条件下执行电镀过程以强行粗糙沉积，所电镀的吸氢材料的表面被制成粗糙的。在一些实施例中，在吸氢材料110下电镀一金层108。在一个实施例中，该层108的厚度大约为10微米，并且在宏观尺度看，在金属容器102的侧壁及底部上是均匀的。与吸氢材料110一样，该金层108优选是粗糙的，在电解工艺中实现。该金层108用作密封层，以在吸氢材料中保持高载氢，也可以用作其它功能，如在容器和吸氢材料之间提供的接触面。不吸收氢的其他金属，如银，可用作替代金。在一些实施例中，当电解用作电镀的方法时，电镀吸氢材料110和金108，以覆盖金属容器102的侧壁及底部，除了在金属容器的顶部附近的条带。这条带将金属容器暴露在金属容器102和电极104之间所施加的高电压差之下。当施加高电压时，为防止电极104金属容器102之间产生火花，平行于金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触发并维持放热反应的设备，包括：电镀有吸氢材料的金属容器，所述金属容器具有一个或多个开口端，并充满加压氢气；通过第一开口端被容纳到所述金属容器中的电极；以及电源系统，被配置为在所述金属容器和所述电极之间施加第一电压，所述第一电压取决于所述金属容器的尺寸，并被配置为触发放热反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种触发并维持放热反应的设备，包括：电镀有吸氢材料的金属容器，所述金属容器具有一个或多个开口端，并充满加压氢气；通过第一开口端被容纳到所述金属容器中的电极；以及电源系统，被配置为在所述金属容器和所述电极之间施加第一电压，所述第一电压取决于所述金属容器的尺寸，并被配置为触发放热反应。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述加压氢气包括氘。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述吸氢材料包括第10族元素中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的设备，其中施加第二电压以维持放热反应，且其中所述第二电压低于所述第一电压。5.根据权利要求1所述的设备，其中在所述吸氢材料下电镀有一层金。6.根据权利要求1所述的设备，其中在所述吸氢材料下电镀有一层银。7.根据权利要求1所述的设备，其中施加在所述金属容器和所述电极之间的所述第一电压取决于所述金属容器和所述电极之间的距离。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述金属容器和所述电极之间的所述距离是0.4375英寸，并且所述第一电压大约为5000V。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述加压氢气的压力在0.01PSIA—2PSIA之间。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述金属容器由不锈钢制成，并且所述一个或多个开口端被密封，以保持预定压力。11.根据权利要求1所述的设备，其中施加预定强度的磁场。12.一种设备，包括：金属容器，所述金属容器具有一个或多个开口端，并充满加压氢气；通过第一开口端被容纳到所述金属容器中的电极，所述电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·G·赖茨，约瑟夫·A·莫里，朱莉·A·莫里斯，图莎尔·谭科，
申请(专利权)人：友邦控股有限公司，丹尼斯·G·赖茨，约瑟夫·A·莫里，朱莉·A·莫里斯，图莎尔·谭科，
类型：发明
国别省市：英国,GB