一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质制造技术

本发明专利技术提供一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，其中所述超导热介质包括如下重量份组分：溴化铈50～60份；水45～55份；钨酸钠0.7～1.5份；三溴化锑0.2～0.5份；季铵化聚乙烯亚胺0.1～0.3份；二甲氨基乙醇0.05～0.2份。本发明专利技术使用溴化铈溶液替代水作为传热介质，只需30℃即可开始启动传热，并通过在溴化铈溶液中添加由钨酸钠、三溴化锑、季铵化聚乙烯亚胺和二甲氨基乙醇组成的四元复配缓蚀剂，可有效抑制溴化铈溶液对金属设备或管路造成的腐蚀，降低设备维修率，提高供暖设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能供暖领域。更具体地说，本专利技术涉及一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质。
技术介绍
太阳能供暖系统一般由太阳能集热器、储热水箱、连接管路、辅助热源、散热部件及控制系统组成，太阳能供暖利用太阳能集热器收集太阳光的热量并转化成热能，再通过循环系统将热量导入至热储存水箱，待水箱温度满足温度要求时，使其流动经过管路和散热器即室内暖气片中的空腔，通过水在散热器腔体中的循环来提高室内的温度。但由于水的启动温度高，水的强传递必须超过或达到100℃，一般水暖的启动升温经过近2h才能达到室温，锅炉需要对管路中大量的循环水进行加热，能源消耗大，且供暖系统中的循环水流经的路径长，高温水在流动中易因蒸发产生损失，需经常补充管道内水份。此外，由于热储存水箱及连接管路的材质多为金属，由于循环水中溶解氧及微量矿物质的存在，在供暖系统长时间的运行过程中，金属易受到腐蚀产生铁锈、铜锈等，从而影响供暖系统的使用寿命，且锈块随水流动易脱落堵塞循环泵过滤器，影响供暖系统的正常运行。
技术实现思路
作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本专利技术的专利技术人已经发现，使用溴化铈溶液替代水作为传热介质，只需30℃即可开始启动传热，并通过在溴化铈溶液中添加由钨酸钠、三溴化锑、季铵化聚乙烯亚胺和二甲氨基乙醇组成的四元复配缓蚀剂，可有效抑制溴化铈溶液对金属设备或管路造成的腐蚀，降低设备维修率，提高供暖设备的使用寿命。基于这种发现，完成了
本专利技术。本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其能够显著提高热导介质的热导效率及传热速度，且添加的复配缓蚀剂在不影响传导介质性能的同时对金属具有很高的缓蚀效率。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，满足供暖需求，其中，所述超导热介质包括如下重量份组分：上述超导热介质的组分配方中，溴化铈的启动温度低，只需30℃即可激发，温度的传递速度可达22米/min以上，10分钟内即可将暖气片加热，远远高于现有水暖启动升温需1～2h的现状，但溴化铈对金属材料的腐蚀性较高，是一种较强的腐蚀介质；由钨酸钠、三溴化锑、季铵化聚乙烯亚胺和二甲氨基乙醇组成的四元复配缓蚀剂的添加可产生较好的协同作用，缓蚀率高，其中，钨酸钠具有氧化性，可在金属表面生成钝化膜，但单一钨酸钠形成的钝化膜存在缺陷和空隙，钝化膜不够致密，缓蚀率低且用量大；三溴化锑可沉积于阴极区域，与钨酸钠共同富集于金属表面，可明显降低钨酸钠的使用量；季铵化聚乙烯亚胺可吸附于金属表面，并通过与金属离子络合，不但消除了钨酸盐所形成钝化膜的缺陷区域，且在钝化膜外层又形成了一层新的三维网络吸附层，季铵化聚乙烯亚胺可同时抑制阴极上的析氢过程和阳极上的金属溶出过程；二甲氨基乙醇成膜速度比季铵化聚乙烯亚胺快，其优先吸附于钨酸钠所形成钝化膜的缺陷处，并可与季铵化聚乙烯亚胺一起参与金属表面膜的形成，提高表面膜
的致密性和耐久性。优选的是，其中，所述超导液的pH为8.5～9.5，在此pH范围内溴化铈对金属的腐蚀程度最小，且在此pH范围内四元缓蚀剂所形成的金属表面钝化膜及外层吸附膜的稳定性也较高。优选的是，其中，所述季铵化聚乙烯亚胺的季铵化度高于48mol％，以确保季铵化聚乙烯亚胺与金属表面之间的吸附能力，提高缓蚀作用。优选的是，其中，所述水箱及连接管路的内壁材质为不锈钢、铜、碳钢或低合金钢，本专利技术四元缓蚀剂对上述几种材质均有较高的缓蚀作用。优选的是，其中，所述溴化铈在传导液的质量比例为53wt％，当溴化铈的质量分数过低时，金属材料的腐蚀会加剧，这可能是由于氧在稀溶液中的溶解度比浓溶液大，加速了腐蚀反应的发生，当溴化铈在传导液的质量比例为53wt％时，既可保证超导液的高热传导速率，又可降低对金属的腐蚀作用。优选的是，其中，所述水为纯水，以防止自来水在长时间循环加热条件下结垢，影响暖气片传热或循环管路的堵塞。优选的是，其中，所述纯水的电导率小于2μs/cm，以确保水中无机金属离子的充分去除，提高供暖设备的使用寿命。本专利技术至少包括以下有益效果：(1)本专利技术制备得到溴化铈超导液启动温度低，热传导速度快，十分钟左右即可将暖气片加热，显著提高了太阳供暖的能源利用效率、实用性和便利性；(2)本专利技术的传导液中添加的四元缓蚀剂可在金属表面生成致密的钝化膜，并在钝化膜外层又形成一层保护膜层，有效阻滞了传导液在长期循环运行中对金属的侵蚀，显著减缓了金属的腐蚀速度；(3)本专利技术的热传导介质工艺性能优良、不易分解、稳定性高，大幅度降低了太阳能供暖系统设备的维修成本，使用寿命可长达五十年之久。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。<实例1>一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，满足供暖需求，其中，所述超导热介质包括如下重量份组分：溴化铈50份；水45份；钨酸钠1.5份；三溴化锑0.5份；季铵化聚乙烯亚胺0.3份；二甲氨基乙醇0.2份。其中，所述超导液的pH为8.5，所述季铵化聚乙烯亚胺的季铵化度为50mol％，所述水箱及连接管路的内壁材质为不锈钢，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.3μs/cm。采用本实例1制备得到的太阳能超导热介质的导热系数及对不锈钢的缓蚀性能见表1。<实例2>一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，满足供暖需求，其中，所述超导热介质包括如下重量份组分：溴化铈60份；水55份；钨酸钠0.7份；三溴化锑0.2份；季铵化聚乙烯亚胺0.1份；二甲氨基乙醇0.05份。其中，所述超导液的pH为9.5，所述季铵化聚乙烯亚胺的季铵化度为52mol％，所述水箱及连接管路的内壁材质为碳钢，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.5μs/cm。采用本实例2制备得到的太阳能超导热介质的导热系数及对碳钢的缓蚀性能见表1。<实例3>一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，满足供暖需求，其中，所述超导热介质包括如下重量份组分：溴化铈55份；水50份；钨酸钠1.0份；三溴化锑0.3份；季铵化聚乙烯亚胺0.2份；二甲氨基乙醇0.1份。其中，所述超导液的pH为9.0，所述季铵化聚乙烯亚胺的季铵化度为50mol％，所述水箱及连接管路的内壁材质为铜，所述水为纯水，所述纯水的电导率为1.4μs/cm。采用本实例3制备得到的太阳能超导热介质的导热系数及对铜的缓蚀性能见表1。<实例4>一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，满足供暖需求，其中，所述超导热介质包括如下重量份组分：溴化铈52份；水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，其特征在于，所述超导热介质包括如下重量份组分：

【技术特征摘要】
1.一种具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其储存于水箱内，并通过连接管路输送至室内散热器系统，其特征在于，所述超导热介质包括如下重量份组分：2.如权利要求1所述的具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其特征在于，所述超导热介质的pH为8.5～9.5。3.如权利要求1所述的具有高缓蚀性能的太阳能超导热介质，其特征在于，所述季铵化聚乙烯亚胺的季铵化度高于48mol％。4.如权利要求1所述的具有高缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：王咏梅，
申请(专利权)人：南京达峰合金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32