制備粒子能多功能活性水的復(fù)合材料、制備方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于制備粒子能多功能活性水的復(fù)合材料、制備方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] -、自然狀態(tài)下的水 在現(xiàn)實(shí)生活中，水是人們再熟悉不過的基礎(chǔ)物質(zhì)，每一天我們都離不開水。離開了水， 所有生物都將滅絕。人們知道如何使用水，也知道水是人類生存不可缺少的資源。水分子 的基本結(jié)構(gòu)是H20,由一個氧原子和兩個氫原子組成。在自然界，水分子的種類約有1300多 個，多數(shù)水分子在自然界中十分少見，常見的水分子不超過20個，其中約一半的水分子，在 自然界存在的時間約12年左右，另一半則是永恒之水。水是怎樣形成的？學(xué)界多數(shù)權(quán)威認(rèn) 為水是大爆炸后的產(chǎn)物。大爆炸產(chǎn)生了大量的氫氧原子，后由氫氧原子鍵合而產(chǎn)生了水。 單個水分子是以三個原子成104. 52度角的三角形存在。水在自然狀態(tài)下，是由10個以上 的水分子抱團(tuán)聚成的，在學(xué)術(shù)上稱之為"大分子團(tuán)水"。水為什么會抱團(tuán)存在？在理論上認(rèn) 為是水的退化和污染造成的。水被長期污染后，使水分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，由小分子團(tuán)水變 成排列無序的大分子團(tuán)水，造成水的溶解力、滲透力、擴(kuò)散力下降退化。故，自然狀態(tài)存在的 水，為大分子團(tuán)水。水中含有的各種微量元素，是水被長期礦化的結(jié)果。
[0003] 學(xué)界研宄發(fā)現(xiàn)，水分子呈角分布，而非線性分布，是因氧的一側(cè)帶負(fù)電，氫的一側(cè) 帶正電，在負(fù)電荷周圍正電荷并不均勻分布，作用不能相互抵消，水分子的正極吸引鄰近的 負(fù)極，從而使水分子黏在一起，形成大分子團(tuán)水。
[0004] 二、大分子團(tuán)水的成因 已知，水在常溫時因正負(fù)電荷的不均衡作用，水分子聚成大分子團(tuán)。水會形成大分子團(tuán) 是水分子締合的一種物理過程，反之是離解。締合是放熱過程，離解是吸熱過程。當(dāng)水溫升 高，水的締合程度降低，大分子團(tuán)水隨著水溫度的升高而離解，將水加溫到100度時，因溫 度作用使水分子有足夠的能量克服氫鍵的強(qiáng)作用力而分開。當(dāng)溫度高于100度C時水呈氣 態(tài)，水分子主要由單分子組成。水分子的氫氧原子之間的共價鍵，是通過分享一對電子形成 的，水的一對電子的共享程度不均衡，氧比氫更需要電子。在氫氧鍵合時，主要是因氫鍵的 強(qiáng)作用力，使水分子成團(tuán)狀存在。故，水被加溫到100度時克服了電荷的作用力，水分子被 分開。（水在加熱過程時電導(dǎo)力逐漸下降，加熱到100度時基本不導(dǎo)電。）大分子團(tuán)水在溫度 的作用下，雖然能夠被離解成單分子狀態(tài)，但隨著溫度的降低水分子又逐漸締合聚成一一 大分子團(tuán)水。如何能夠使水分子在常溫狀態(tài)下不再締合，是基本物質(zhì)學(xué)界研宄的重要課題 之一。
[0005] 三、離解成單分子水的可能性 學(xué)界認(rèn)為自然界的水，以大分子團(tuán)狀態(tài)存在，是因水的退化和污染所致，將水分子從大 分子團(tuán)分開，認(rèn)為是離解、還原水的最初形態(tài)。所以，眾多基本物質(zhì)學(xué)者長期致力于這方面 的研宄。發(fā)達(dá)國家先后開發(fā)出了磁化水，（1945年比利時）；電解離子水，（1999年日本京都 大學(xué)）；反滲透膜凈化水，（1977年美國陶氏化學(xué))。磁化水、電解離子水，利用磁化、電解技 術(shù)將大分子團(tuán)水離解成小分子團(tuán)水；反滲透膜凈化水，則是將磁力與壓力反作用于滲透膜， 釋放過氫氧原子，同樣也得到了小分子團(tuán)水。在常溫狀態(tài)下，這種小分子團(tuán)水又逐漸的聚集 締合成大分子團(tuán)水，一般情況下其保持小分子狀態(tài)的時間，在72小時以內(nèi)，密封狀態(tài)下可 達(dá)15天，在溫度作用下會立即締合成大分子團(tuán)水。這說明其穩(wěn)定性與活性存在缺陷。
[0006] 在自然界中，因地球表面的磁場強(qiáng)度不同，所呈現(xiàn)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)也是不同的。在地球 的一些強(qiáng)磁場地區(qū)，發(fā)現(xiàn)了一種天然小分子團(tuán)水。這種小分子團(tuán)水是由5-7個水分子聚合 構(gòu)成。如中國的廣西巴馬地區(qū)、新疆的昆侖山、俄羅斯的高加索地區(qū)就出產(chǎn)這種天然小分子 團(tuán)水。由于人們逐漸認(rèn)識到小分子團(tuán)水的廣泛應(yīng)用前景，所以在廣西的巴馬地區(qū)就聚集了 十余萬人開發(fā)利用這種小分子團(tuán)水。天然小分子團(tuán)水在封裝后會在短時間內(nèi)重新締合，但 水的保質(zhì)期，在密封狀態(tài)下達(dá)12-18個月。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明首創(chuàng)性地制備得到了一種粒子能多功能活性水，其具有特殊的活性及能量 作用，可用于食品、保健、醫(yī)藥、生物、環(huán)境、疾控、農(nóng)業(yè)、軍工、機(jī)械、能源、日常生活等等各行 各業(yè)。
[0008] 本發(fā)明提供了一種用于制備粒子能多功能活性水的復(fù)合材料，其含有如下成分： Si，Re，Pt，Ge，Nb，Ni，Se和Mg。
[0009]優(yōu)選地，所述的復(fù)合材料含有的成分及各成分的重量份數(shù)如下： Si 20~40， Re 10~30， Pt 10~30， Ge 10~20， Nb 5~15， Ni 1~10， Se 1~5， Mg 1~5〇
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述復(fù)合材料由如下重量份數(shù)的成分構(gòu)成： Si33. 13， Re21.87， Pt16.65， Ge12. 75， Nb 9.45， Ni 2. 25， Se 2. 17， Mg 1. 73〇
[0011] 其中，所述復(fù)合材料為球形、中心開有通孔的球形、片狀或一端開口的蛋殼形。
[0012] 本發(fā)明還提供了所述的復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： 1) 取硅、錸、鉑、鍺、鈮、鎳、硒和鎂，真空下混合均勻； 2) 將步驟1)所得混合物置于磁化爐中實(shí)施磁化，磁化強(qiáng)度為5~10A/m，磁化 100~200h； 3) 將步驟2)磁化后的材料置于成型模具中，真空燒結(jié)； 4) 步驟3)得到的材料再置于磁化爐中實(shí)施磁化，磁化強(qiáng)度為80~100A/m，磁化 100~300h，得到所述復(fù)合材料。
[0013] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，步驟1)中所述的硅、錸、鉑、鍺、鈮、鎳、硒和鎂均為納米級顆 粒。
[0014] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，步驟2)中磁化強(qiáng)度為7A/m，磁化時間為120~125h。
[0015] 優(yōu)選地，步驟3)中燒結(jié)溫度為800~1000°C。
[0016] 進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟3)中真空燒結(jié)為低高溫轉(zhuǎn)變燒結(jié)：步驟1)磁化后的材料 置于成型模具中，真空下，先以800~850°C的溫度燒結(jié)l~3h，再以900~1000°C的溫度燒結(jié) 10~15h〇
[0017]作為優(yōu)選技術(shù)方案，步驟4)磁化強(qiáng)度為95~100A/m，磁化時間為200~250h。
[0018] 本發(fā)明還公開了上述的復(fù)合材料用于制備粒子能多功能活性水的裝置，包括： 蒸汽鍋爐，用于將水加熱為高壓蒸汽； 高壓分氣缸，通過管道與蒸汽鍋爐連接； 粒子能反應(yīng)釜，包括罐體和裝填在罐體內(nèi)的所述復(fù)合材料，罐體設(shè)有蒸汽入口和蒸汽 出口，蒸汽入口通過管道與高壓分氣缸連通； 真空式熱交換器，包括罐體和裝填在罐體內(nèi)的所述復(fù)合材料，罐體設(shè)有蒸汽入口通過 管道與粒子能反應(yīng)釜的蒸汽出口連通，罐頂設(shè)有蒸汽出口通過管道與蒸汽鍋爐連通，罐底 設(shè)有水輸出口； 交互式粒子能量水凈化反應(yīng)器，包括罐體和裝填在罐體內(nèi)的所述復(fù)合材料，罐體設(shè)有 水輸入口和水輸出口，所述水輸入口通過管道與所述真空式熱交換器的水輸出口連通。
[0019] 作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述粒子能反應(yīng)釜包括： 罐體，罐身設(shè)有蒸汽入口，罐頂設(shè)有蒸汽出口； 支撐網(wǎng)，其為一形狀與罐體橫截面相同的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，架設(shè)在罐體內(nèi)的下部，將罐體內(nèi)部 分隔為上部裝填區(qū)和下部通氣區(qū)； 阻擋部，由一體成型的垂直阻擋板和水平阻擋板構(gòu)成，垂直阻擋板的上底邊與水