[發明專利]鈉-錫冷卻劑和鈉-錫-鉛冷卻劑

在審

• 申請號: 201880070250.9
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111344806A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 羅伯特·A·科賓;克里斯托弗·M·里根;詹姆斯·M·沃爾默;凱文·克雷默
• 申請（專利權）人: 泰拉能源公司
• 主分類號: G21C1/02
• 分類號: G21C1/02;G21C1/03
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 武娟;楊明釗

鈉?錫組合物和鈉?錫?鉛組合物已經被確定和產生，所述鈉?錫組合物和鈉?錫?鉛組合物在相同條件下呈現出比鈉金屬更好的反應性特性(即，是較低反應性的)，使得這些組合物用作冷卻劑是比鈉金屬更安全的替代物。這些組合物包括具有至少90％鈉(Na)、從0?10％鉛(Pb)以及余量的錫(Sn)的組合物。

相關申請的交叉引用

本申請作為PCT國際專利申請于2018年11月19日提交，并且要求2017年11月20日提交的標題為“SODIUM-LEAD-TIN COOLANT”的美國臨時專利申請第62/588,686號的優先權，該臨時專利申請據此通過引用并入本文。

引言

鈉金屬已經被用作工業工藝中和發電中(包括核反應堆中)的冷卻劑。鈉金屬具有約98℃的相對低的熔點和良好的熱導率，使得其適合于用作傳熱流體(heat transferfluid)。然而，鈉金屬具有若干熟知的缺點，特別是它在任何溫度與水是高度反應性的，并且在升高的溫度與空氣是高度反應性的，這使得用其運行是有挑戰性的并且處理是昂貴的。

附圖簡述

構成本申請的一部分的以下附圖示出了所描述的技術，并且不意味著以任何方式限制如所要求保護的本發明的范圍，該范圍應當基于所附的權利要求。

圖1提供了對于95mol％的Na且余量是Pb和Sn的三元相圖的建模的結果。

圖2提供了對于98mol％的Na且余量是Pb和Sn的三元相圖的建模的結果。

圖3A和圖3B提供了在Na-3Pb-2Sn上進行的實驗期間獲取的數據的圖。

圖4A和圖4B提供了在Na-1.1Pb-0.9Sn上進行的實驗期間獲取的數據的圖。

圖5A和圖5B提供了在Na-3Sn上進行的實驗期間獲取的數據的圖。

圖6是在Na-3Pb上進行的實驗期間獲取的數據的圖。

圖7是在Na-1Pb上進行的實驗期間獲取的數據的圖。

圖8是用于與上文合金組合物比較的純鈉的性能的圖。

圖9是使用上文描述的鈉-錫組合物和鈉-鉛-錫組合物作為冷卻劑的簡單方法的流程圖。

圖10A和圖10B提供了在Na-1Sn上進行的實驗期間獲取的數據的圖。

鈉-錫冷卻劑和鈉-錫-鉛冷卻劑

鈉-錫組合物和鈉-錫-鉛組合物已經被確定和產生，鈉-錫組合物和鈉-錫-鉛組合物在相同條件下呈現出比鈉金屬更好的反應性特性(即，是較低反應性的)，使得這些組合物用作冷卻劑是比鈉金屬更安全的替代物。這些組合物包括具有至少90％鈉(Na)、從0-10％鉛(Pb)以及余量的錫(Sn)的組合物。

詳述

在公開和描述鈉-錫冷卻劑組合物之前，應理解，本公開內容不限于本文公開的特定結構、工藝步驟或材料，而是擴展至其等效物，如將被相關領域的普通技術人員所認識到的。還應當理解，本文采用的術語僅用于描述鈉-錫冷卻劑組合物的特定實施方案的目的，并且不意圖是限制性的。必須注意，如在本說明書中所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否則單數形式“一(a)”、“一(an)”和“該(the)”包括復數指示物。因此，例如，提到“氫氧化鋰”不應被視為數量上或來源限制，提到“步驟”可以包括多個步驟，提到反應的“產生”或“產物”不應當被視為是反應的所有產物，并且提到“反應”可以包括提到這樣的反應步驟中的一個或更多個。因此，反應的步驟可以包括類似材料的多次反應或重復反應以產生確定的反應產物。