Мобильные нагревательные устройства на основе энерговыделяющих смесей нанопорошков алюминия и оксида алюминия

Производитель: Национальный исследовательский Томский политехнический университет (НИ ТПУ)

Подробное описание

Разработаны: мобильная система зажигания термитной смеси в нагревательных устройствах, рекомендации по хранению нанопорошка алюминия в условно герметичной упаковке и по изготовлению смесей с однородным распределением компонентов. Изготовлены устройства: для проплавления отверстий во льду, для удаления слоя льда и для разогрева труб (вода, нефть, газ).

Устройство для проплавления отверстий во льду содержит теплопроводящий корпус с внутренней полостью, заполненной тепловыделяющей смесью. На корпусе для ограничения продольного перемещения установлено специальное устройство. Рабочий торец корпуса выполнен заостренным.

Выбор нанопорошка алюминия в качестве энергоаккумулирующего вещества при сгорании обусловлен:

■ большой величиной энтальпии образования оксида алюминия

(–837 кДж/моль);

■ относительной дешевизной алюминия;

■ возможностью инициирования его горения в воздухе в виде нанопорошка.

Преимущества

■ новые энерговыделяющие термитные смеси в 3–5 раз больше выделяют тепла (термодинамические расчеты показали, что теплота сгорания в воздухе смеси нанопорошка алюминия и γ-Al2O3 может достигать 20,0–21,5 МДж на 1 кг исходной смеси);

■ не образуют жидкой фазы при горении, продуктами сгорания являются легкоразрушаемые опеки, что обеспечивает многократное использование нагревательных устройств (перезарядку), так как не происходит прилипания исваривания продуктов горения с поверхностью устройства;

■ продукты сгорания смеси нанопорошка алюминия с оксидом алюминия представляют собой субмикронные нитридсодержащие порошки, которые являются сырьем для производства керамических изделий с повышенной теплопроводностью для микроэлектроники. Таким образом, эксплуатация нагревателей и производство керамики делают такую технологию безотходной.

Область применения

Коммунальное хозяйство, строительство, трубопроводный транспорт воды, нефти и газа, МЧС РФ, рыбоводство.

Правовая защита технологических решений