自 20 世紀(jì) 50 年代以來(lái),核能已成為全球范圍內(nèi)重要的能源之一。憑借清潔且成本低廉的供電優(yōu)勢(shì),在過(guò)去的50年里,核反應(yīng)堆在全球范圍內(nèi)不斷得到改進(jìn)。與此同時(shí),第四代反應(yīng)堆,如超高溫氣冷堆(VHTR)、鈉冷快堆(SFR),以及獨(dú)特的熔鹽堆(MSR)目前正在研發(fā)中,并將成為核能的未來(lái)發(fā)展方向。
由于該領(lǐng)域的研究工作,需要分析設(shè)備,尤其是熱分析儀器。當(dāng)然,這些特殊應(yīng)用和安全要求需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行大量的改造,這使得林賽斯成為核材料熱分析領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者,因?yàn)槲覀兪沁@個(gè)市場(chǎng)上靈活性極強(qiáng)且經(jīng)驗(yàn)極為豐富的參與者。
LFA L52 Nuclear 是用于測(cè)量核材料熱物理性質(zhì)的高性能激光閃射儀,可承受該領(lǐng)域的苛刻環(huán)境條件,滿(mǎn)足精度、安全性和功能性要求。
類(lèi)型 | LFA L52?Nuclear | 類(lèi)型 | LFA L52 2000?Nuclear |
溫度范圍: | -125 °C / -100 °C - 500 °C RT - 1250 °C RT - 1600 °C | 溫度范圍: | RT - 2800 °C |
脈沖源: | Nd:YAG 激光器,用戶(hù)可更換 | 脈沖源: | Nd:YAG 激光器 25 J/pulse |
溫升測(cè)量: | 通過(guò) IR(InSb 或 MCT)檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè) | 溫升測(cè)量: | 通過(guò) IR(InSb 或 MCT)檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量 |
熱擴(kuò)散系數(shù): | 0.01 - 2000 mm2/s | 熱擴(kuò)散系數(shù): | 0.01 - 2000 mm2/s |
導(dǎo)熱系數(shù): | 0.1 - 4000 W/(m?K) | 導(dǎo)熱系數(shù): | 0.1 - 4000 W/(m?K) |
樣品尺寸: | 圓形試樣:??6、10、12.7、25.4 mm 方形試樣:10 × 10 mm 或 20 × 20 mm | 樣品尺寸: | ? 6、10、12.7、25.4 mm |
樣品厚度: | 0.1 - 6 mm | 樣品厚度: | 0.1 - 6 mm |
自動(dòng)進(jìn)樣器: | 3、6 或 18 樣品自動(dòng)進(jìn)樣器 | 自動(dòng)進(jìn)樣器: | 3 樣品自動(dòng)進(jìn)樣器 |
樣品倉(cāng): | 金屬 / SiC / 石墨 | 樣品倉(cāng): | 金屬 / SiC / 石墨 |
氣氛: | 惰性或還原性 | 氣氛: | 惰性或還原性(推薦) |
數(shù)據(jù)采集 頻率: | 2 MHz | 數(shù)據(jù)采集 頻率: | 2 MHz |
接口: | USB | 接口: | USB |
加熱速率: | 0.01 – 50 °C/min * | 加熱速率: | 0.01 – 100 °C/min * |
* 取決于所選的加熱爐 |
本文介紹的熔鹽 FLiNaK 熱擴(kuò)散率的測(cè)量是在氦氣氣氛中,使用林賽斯 LFA L52 型儀器,在 773 K 至 973 K 的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的樣品倉(cāng)被放置在一個(gè)樣品自動(dòng)進(jìn)樣器中,該裝置能夠同時(shí)容納三個(gè)樣品。在實(shí)際測(cè)試之前,將樣品多次預(yù)熱至略高于其熔點(diǎn)的溫度,以使材料脫氣,從而避免熔鹽中產(chǎn)生氣泡。熱擴(kuò)散率和熱導(dǎo)率的測(cè)量結(jié)果如下圖所示,這兩項(xiàng)屬性的測(cè)量結(jié)果都隨著溫度的升高呈現(xiàn)出相對(duì)線性的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
綜上所述,經(jīng)測(cè)定,在 773 K 至 973 K 的溫度范圍內(nèi),F(xiàn)LiNaK 熔鹽的熱導(dǎo)率為 0.652 至 0.927 W/(m?K) ,其不確定度為 ±0.023 W/(m?K) 。這表明該結(jié)果與先前發(fā)表的數(shù)值具有良好的一致性。激光閃射技術(shù),結(jié)合專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的樣品倉(cāng)以及杜薩(Dusza)組合模型,被證明是一種在高溫下測(cè)定熔鹽熱擴(kuò)散率的可靠方法。