自20世纪50年代以来,核能已成为全球范围内重要的能源之一。凭借清洁且成本低廉的供电优势,在过去的50年里,核反应堆在全球范围内不断得到改进。与此同时,第四代反应堆,如超高温气冷堆(VHTR)、钠冷快堆(SFR),以及独特的熔盐堆(MSR)目前正在研发中,并将成为核能的未来发展方向。
由于该领域的研究工作,需要分析设备,尤其是热分析仪器。当然,这些特殊应用和安全要求需要对标准设备进行大量的改造,这使得林赛斯成为核材料热分析领域的全球领导者,因为我们是这个市场上灵活性极强且经验极为丰富的参与者。
LFA L52 Nuclear 是用于测量核材料热物理性质的高性能激光闪射仪,可承受该领域的苛刻环境条件,满足精度、安全性和功能性要求。
类型 | LFA L52 | 类型 | LFA L52 2000 |
温度范围*: | -125 °C / -100 °C - 500 °C RT - 1250 °C RT - 1600 °C | 温度范围: | RT - 2800 °C |
脉冲源: | Nd:YAG 激光器,用户可更换 | 脉冲源: | Nd:YAG 激光器 25 J/pulse |
温升测量: | 通过 IR(InSb 或 MCT)检测器实现非接触式检测 | 温升测量: | 通过 IR(InSb 或 MCT)检测器实现非接触式测量 |
热扩散系数: | 0.01 - 2000 mm2/s | 热扩散系数: | 0.01 - 2000 mm2/s |
导热系数: | 0.1 - 3500 W/(m∙K) | 导热系数: | 0.1 - 4000 W/(m∙K) |
样品尺寸: | 圆形试样 6、10、12.7、25.4 mm 方形试样 10×10 或 20×20 mm | 样品尺寸: | Ø 6、10、12.7、25.4 mm |
样品厚度: | 0.1 mm - 6 mm | 样品厚度: | 0.1 mm - 6 mm |
自动进样器 | 3、6 或 18 样品自动进样器 | 自动进样器 | 3 样品自动进样器 |
样品仓: | 金属/SiC/石墨 | 样品仓: | 金属/SiC/石墨 |
气氛: | 惰性或还原性 | 气氛: | 惰性或还原性(推荐) |
数据采集 频率: | 2 MHz | 数据采集 频率: | 2 MHz |
接口: | USB | 接口: | USB |
加热速率: | 0.01 – 50 °C/min * | 加热速率: | 0.01 – 100 °C/min* |
*取决于所选的加热炉 |
本文介绍的熔盐 FLiNaK 热扩散率的测量是在氦气气氛中,使用Linseis LFA L52型仪器,在773 K至973 K的温度范围内进行的。专门设计的样品仓被放置在一个样品自动进样器中,该装置能够同时容纳三个样品。在实际测试之前,样品会被多次预热至略高于其熔点的温度,以使材料脱气,从而避免熔盐中产生气泡。
热扩散率和热导率的测量结果如图所示,这两项属性的测量结果都随着温度的升高呈现出相对线性的增长趋势。
综上所述,经测定,在773K至973 K的温度范围内,FLiNaK熔盐的热导率为0.652至0.927W/m∙K,其不确定度为 ±0.023W/m∙K。这表明该结果与先前发表的数值具有良好的一致性。激光闪射技术,结合专门开发的样品仓以及杜萨(Dusza)提出的组合模型,被证明是一种在高温下测定熔盐热扩散率的可靠方法。