PDF《载氢金属异常放热实验》

载氢金属异常放热实验 张航 E-mial715469127@qq.

com 本报告描述了 E-CAT 装置的复制实验,观察到了明显的异常放热现象.

一、实验装置

1、实验反应容器 容器采用不锈钢制作, 圆柱形容器, 直径 68mm, 桶体长度 150mm, 容器壁厚 10mm, 容器壁上加工一个测温孔,用以插入热电偶测量容器温度,尾部焊接一根不锈钢管,管长 600mm,用以连接真空设备和氢气发生器,容器内置镍制坩埚,坩埚内径 20mm 外径 34mm 高100mm 深93mm,坩埚螺纹盖,坩埚内放入 12.7 克燃料,其中氢化铝锂 1.46 克,镍粉 11.24 克. 图1,反应容器

2、加热器 加热器是用电阻丝缠绕在一根瓷管上,功率 2000w,加热段长度 200mm,电阻丝外表 涂抹耐火水泥,瓷管长度 430mm,瓷管内径 80mm.加热器安装在一个保温壳体内,保温 材料是氧化铝纤维和莫来石,保温材料安装于一个不锈钢壳内,不锈钢壳直径 500mm 长600mm 图2,缠绕电阻丝的加热器 图3,加热器安装在保温壳内

3、加热电源 电源采用交流电源,斩波调压方式,通过调节电压控制加热功率. 图4,加热器电源

4、无纸记录仪 无纸记录仪用以检测和记录实验时的炉膛温度、容器温度、加热功率、容器内压力.

5、真空系统 真空系统用以排除反应前容器内的空气,初始真空度 10E-4Pa.

6、氢气发生器 氢气发生器用以调节容器内氢气压力.

7、容器安放在加热管内 容器安放在加热管内,容器插入一根热电偶,容器与加热陶瓷筒之间安放一只热电偶, 容器与热电偶安放完毕将测压管和热电偶引出加热管,用耐火炉塞封闭陶瓷管.

8、容器与真空系统和氢气发生器连接. 图5,容器安装于加热管内,测压管与真空设备连接,热电偶引出 图6,加热器与容器和真空系统、氢气发生器连接就位

二、实验过程:

1、首先在容器内加入燃料,并对燃料进行初始预处理.

2、 正式实验于

2016 年1月18 日22.50 开始于

2016 年1月19 日13.50 结束, 历时

15 小时, 首先将炉膛温度缓慢升至

1050 摄氏度,1 月19 日经过两次降温和升温,最终容器温度高于 炉膛温度 42-50 摄氏度,维持了

150 分钟,实验结束 图

7、计算机显示温度、压力、加热功率 图8,温度变化和加热功率关系

三、结束语 本次实验观察到了镍和氢化铝锂燃料的异常放热现象, 放热过程维持了

150 分钟, 容器 外壁插入的热电偶比容器与炉膛之间安装的热电偶温度高了 40-50 度, 预计产生了

100 瓦的 多余热量, 产生的100瓦多余热量和输入功率682w的比值为0.14.产生的异常热能为5MJ. 化学反应可能产的最大能量为 36kJ, 产生的异常能量比化学能高出

2 个数量级. 如何进一步 提高反应产生的热能是后续要开展的工作,实验将继续进行. 致谢 本工作是在中国原子能科学研究院蒋崧生老师指导下进行的,特此致谢!