【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置。
技术介绍
1、核聚变具有安全清洁的特点，并且不会产生污染环境的物质，成为人类社会的重要课题。核聚变的主要原理是两个重量很小的原子在极高的温度和压力下，由于原子核外的电子挣脱原子核的束缚，使得两个原子核相互碰撞形成新的原子核，同时在碰撞过程中还会产生中子。这里主要指氚在该条件下形成氦气，大量电子和中子挣脱束缚从而释放巨大能量。在核聚变反应结束后，会涉及到将未反应完全的氚与产物氦气分离提纯的问题。同样为了维持核聚变反应，需要不断加入氚，因此在核聚变的增殖包层中通过中子击打锂原子得到产物为氚和氦，同样在核聚变燃料自持中也涉及到氢氦分离技术。国际热核巨变实验堆的运行过程发生于真空室，需将氘和氚注入真空室，在超高温度下发生反应产生能量，但该装置中燃料的燃烧效率不超过5％，因此同样涉及未经过核聚变反应的燃料气体的回收处理问题，再次用于核聚变反应。
2、在基于ni-bzyn质子导体氢泵的氢氦分离的方法，该方法不同于生冷分离技术即利用氢同位素与氦的沸点不同对两者进行分离。通过外加小电流在600摄氏度将含氢混合气体通过质子导体氢泵离出氢气，该方法节约能源，减少了不必要的能量损失，是很有前景的氢氦分离方法。
3、但上述方法中对实验装置稳定性和密封性要求高，在实际操作过程中，存在导电银线引出复杂问题，以及导电银胶粘接工艺中易出现粘接界面存在气泡，接触面积过大、银胶过少以及未精准粘接等工艺缺陷，这些工艺缺陷就会导致裂缝存在，以至于在工作过程中出现粘接失效的情
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、本专利技术的第一方面，提供一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，包括氢氦混合气体气腔室、氢分离发生部、氢气气体提取气腔室，所述氢氦混合气体气腔室与氢分离发生部的进气端连接，所述氢气气体提取气腔室与氢分离发生部的排气端连接；所述氢分离发生部包括：
4、质子导体氢泵，所述质子导体氢泵包括bzyn膜片和位于bzyn膜片两侧的镍电极；
5、第一泡沫银环和第二泡沫银环，分别热压至所述质子导体两侧；
6、陶瓷圆环，套接在所述质子导体氢泵外环；
7、第一导电银环和第二导电银环，分别位于第一泡沫银环和第二泡沫银环的两侧；所述第一导电银环和第二导电银环均设置有导电银环引出部；
8、第一陶瓷法兰和第二陶瓷法兰，分别位于第一导电银环和第二导电银环的两侧；所述第一陶瓷法兰设置有卡接第一导电银环的第一限位槽、和与第一导电银环的导电银环引出部匹配的第一引线槽，第一导电银环的导电银环引出部与第一陶瓷法兰面接触；所述第二陶瓷法兰设置有卡接第二导电银环的第二限位槽、和与第二导电银环的导电银环引出部匹配的第二引线槽，第二导电银环的导电银环引出部与第二陶瓷法兰面接触；
9、第一导电银线和第二导电银线，通过导电银环引出部分别与第一导电银环和第二导电银环连接；
10、所述第一陶瓷法兰、陶瓷圆环和第二陶瓷法兰固定密封整个氢分离发生部；
11、所述氢氦混合气体气腔室与第一陶瓷法兰连接；所述氢气气体提取气腔室套接于氢氦混合气体气腔室和氢分离发生部的外部，或所述氢气气体提取气腔室与第二陶瓷法兰连接。
12、进一步地，当氢气气体提取气腔室套接于氢氦混合气体气腔室和氢分离发生部的外部，所述氢氦混合气体气腔室包括：
13、四孔陶瓷法兰，设置有四个气孔；
14、氢氦混合气体气腔室腔体，一端与氢分离发生部的第一陶瓷法兰连接，另一端与四孔陶瓷法兰连接，
15、第二排气气路管、第二进气气路管、第一进气气路管、第一排气气路管，分别穿过四孔陶瓷法兰的四个对应气孔，其中第一进气气路管和第一排气气路管设置于氢氦混合气体气腔室腔体内；
16、所述氢气气体提取气腔室包括：
17、第三陶瓷法兰；
18、氢气气体提取气腔室腔体，与所述第三陶瓷法兰连接；所述氢气气体提取气腔室腔体套接于氢氦混合气体气腔室腔体和和氢分离发生部的外部，第三陶瓷法兰和四孔陶瓷法兰固定连接，所述第二进气气路管和第二排气气路管均位于氢气气体提取气腔室腔体内壁和氢氦混合气体气腔室腔体外壁之间。
19、进一步地，所述四孔陶瓷法兰上还设置有两个导电引线孔，所述第一导电银线和第二导电银线分别穿过对应的导电引线孔。
20、进一步地，所述第一进气气路管的进气口相较于第一排气气路管的排气口更靠近氢分离发生部；所述第二排气气路管的排气口相较于所述第二进气气路管的进气口更靠近氢分离发生部。
21、进一步地，当所述氢气气体提取气腔室与第二陶瓷法兰连接，所述氢氦混合气体气腔室包括：
22、氢氦混合气体气腔室腔体，一端与氢分离发生部的第一陶瓷法兰连接；
23、第一进气气路管、第一排气气路管，分别穿过氢氦混合气体气腔室腔体的底部通孔；
24、所述氢气气体提取气腔室包括：
25、氢气气体提取气腔室腔体，一端与氢分离发生部的第二陶瓷法兰连接；
26、第二进气气路管、第二排气气路管，分别穿过氢气气体提取气腔室腔体的底部通孔。
27、进一步地，所述第一进气气路管的进气口相较于第一排气气路管的排气口更靠近氢分离发生部；所述第二排气气路管的排气口相较于所述第二进气气路管的进气口更靠近氢分离发生部。
28、进一步地，各个陶瓷法兰之间、以及陶瓷法兰和陶瓷圆环之间，通过陶瓷螺丝和陶瓷螺母进行连接。
29、进一步地，所述bzyn膜片的材料为bazr0.8yr0.16 ni0.04o3-σ，其中0<σ<1。
30、进一步地，所述第一导电银线和第二导电银线接入20ma恒流源，氢分离发生部的工作温度范围为400℃—800℃。
31、进一步地，所述氢氦混合气体气腔室通入的氢氦混合气体，氢气含量0—99％。
32、本专利技术的有益效果是：
33、在本专利技术的一示例性实施例中，通过热压技术在较低温度500℃～600℃下，将泡沫银环热压至质子导体氢泵两侧形成泡沫银环-质子导体氢泵-泡沫银三明治结构，其中：(1)引入泡沫银作为导电银环和质子导体氢泵的中间层，泡沫银环与质子导体氢泵采用热压成键方式结合，降低导电银环与不同金属材料直接接触的接触电阻，以解决导电银线与质子导体氢泵利用导电银胶粘接不紧密问题，提高氢分离实验的稳定性、可靠性和气密性。(2)两个泡沫银环自身具备的纳米级泡沫多孔结构，在较低温度下可热压至质子导体氢泵两侧，渗入质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，包括氢氦混合气体气腔室、氢分离发生部、氢气气体提取气腔室，所述氢氦混合气体气腔室与氢分离发生部的进气端连接，所述氢气气体提取气腔室与氢分离发生部的排气端连接；其特征在于：所述氢分离发生部包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：当氢气气体提取气腔室套接于氢氦混合气体气腔室和氢分离发生部的外部，所述氢氦混合气体气腔室包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述四孔陶瓷法兰上还设置有两个导电引线孔，所述第一导电银线和第二导电银线分别穿过对应的导电引线孔。
4.根据权利要求2所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述第一进气气路管的进气口相较于第一排气气路管的排气口更靠近氢分离发生部；所述第二排气气路管的排气口相较于所述第二进气气路管的进气口更靠近氢分离发生部。
5.根据权利要求1所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢
6.根据权利要求5所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述第一进气气路管的进气口相较于第一排气气路管的排气口更靠近氢分离发生部；所述第二排气气路管的排气口相较于所述第二进气气路管的进气口更靠近氢分离发生部。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：各个陶瓷法兰之间、以及陶瓷法兰和陶瓷圆环之间，通过陶瓷螺丝和陶瓷螺母进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述BZYN膜片的材料为BaZr0.8Yr0.16 Ni0.04O3-σ，其中0<σ<1。
9.根据权利要求1所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述第一导电银线和第二导电银线接入20mA恒流源，氢分离发生部的工作温度范围为400℃—800℃。
10.根据权利要求1所述的一种用于Ni-BZYN膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述氢氦混合气体气腔室通入的氢氦混合气体，氢气含量0—99％。
...【技术特征摘要】
1.一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，包括氢氦混合气体气腔室、氢分离发生部、氢气气体提取气腔室，所述氢氦混合气体气腔室与氢分离发生部的进气端连接，所述氢气气体提取气腔室与氢分离发生部的排气端连接；其特征在于：所述氢分离发生部包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：当氢气气体提取气腔室套接于氢氦混合气体气腔室和氢分离发生部的外部，所述氢氦混合气体气腔室包括：
3.根据权利要求2所述的一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述四孔陶瓷法兰上还设置有两个导电引线孔，所述第一导电银线和第二导电银线分别穿过对应的导电引线孔。
4.根据权利要求2所述的一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：所述第一进气气路管的进气口相较于第一排气气路管的排气口更靠近氢分离发生部；所述第二排气气路管的排气口相较于所述第二进气气路管的进气口更靠近氢分离发生部。
5.根据权利要求1所述的一种用于ni-bzyn膜片检测的可拆卸的氢分离测试装置，其特征在于：当所述氢气气体提取气腔室与第二陶瓷法兰连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗天勇，杨慧婷，蒋元鑫，廖颖睛，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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