1、核能工业领域
★ 作为快中子增殖堆冷却剂——液态钠(熔点97.8℃)具有优异的热传导性(是水的10倍)和宽工作温度范围(100-600℃),用于中国实验快堆(CEFR)主回路;
★ 制备钠-钾合金(NaK)——形成室温液态合金(含钾77%,熔点-12.6℃),作为航天器核电源热管工质。
化工合成领域
★ 生产靛蓝染料——通过钠氨法还原等红合成氢化靛白,每吨染料消耗金属钠0.8吨(全球年产能超8万吨);
★ 合成维生素B1(硫胺素)——在嘧啶环闭合反应中作为强还原剂,还原收率超95%,纯度达药典标准。
2、冶金工业领域
★ 还原钛锆稀有金属——通过亨特法(Hunter process)用钠还原四氯化钛生产海绵钛,单炉次处理量达5吨;
★ 制备金属钾——通过热还原反应(Na + KCl → K + NaCl),利用钾蒸气逸出推动反应,钾纯度达99.99%。
能源材料领域
★ 制造钠-硫蓄电池——以β-氧化铝为固态电解质,工作温度300-350℃,能量密度达150Wh/kg(日本NGK公司已部署5GW储能系统);
★ 用于钠离子电池负极——开发中的钠金属负极理论比容量达1166mAh/g,是硬碳负极的3倍。
3、特种功能材料领域
★ 生产高压钠灯——钠蒸气放电产生589nm金白色光源,光效达150lm/W(寿命超2万小时),全球年产量超1亿支;
★ 制备钠汞齐——作为温和还原剂用于制药工业(如合成青霉素中间体),避免使用金属钠的燃烧风险。
注:金属钠需矿物油密封保存(密度0.968g/cm³),操作环境湿度需低于40%,1g钠与水反应释氢量达0.5L(反应热-184kJ/mol),切割时需去除氧化层。
