nUCLEAR
DIL y TMA en Nuclear
Estabilidad dimensional bajo carga térmica
NETZSCH se utilizan en todo el mundo en institutos de investigación, la industria y laboratorios gubernamentales para investigar el comportamiento térmico, la estabilidad y las propiedades termofísicas de los materiales nucleares en condiciones controladas y reproducibles.
La expansión térmica y la estabilidad dimensional son factores clave para los materiales nucleares expuestos a cambios de temperatura durante su funcionamiento, puesta en marcha, parada o en caso de accidente.
NETZSCH Los sistemas TMA y DIL permiten realizar mediciones precisas de:
- Coeficiente de expansión térmica (Coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE/CTE)El coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) describe el cambio de longitud de un material en función de la temperatura.CTE)
- Cambios de longitud durante el calentamiento y el enfriamiento
- Efectos dimensionales relacionados con las fases
- Deformación relacionada con la SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización y la fluencia
Estas mediciones son esenciales para:
- Evaluar las interacciones entre el combustible y el revestimiento
- Evaluar la compatibilidad de las combinaciones de materiales
- Comprender la evolución de las tensiones térmicas
- Apoyar las evaluaciones de vida útil y seguridad
Gracias a sus robustos diseños, su capacidad para altas temperaturas y su precisa medición del desplazamiento, los instrumentos TMA y DIL de NETZSCH proporcionan datos fiables para la investigación y cualificación de materiales nucleares.
DIL
El conocimiento preciso de la expansión térmica es esencial para los materiales utilizados en entornos nucleares, donde los cambios de temperatura pueden influir directamente en la integridad de los componentes y la seguridad del sistema. NETZSCH Los dilatómetros permiten determinar con precisión la expansión térmica lineal, las Transiciones de faseEl término transición de fase (o cambio de fase) se utiliza más comúnmente para describir las transiciones entre los estados sólido, líquido y gaseoso.transiciones de fase y el comportamiento de SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización en un amplio rango de temperaturas.
El DIL se aplica ampliamente para caracterizar combustibles nucleares, materiales de revestimiento, aleaciones estructurales, cerámicas y grafito. El método contribuye a la cualificación de materiales proporcionando coeficientes fiables de expansión térmica (Coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE/CTE)El coeficiente de dilatación térmica lineal (CLTE) describe el cambio de longitud de un material en función de la temperatura.CTE), que son fundamentales para evaluar la compatibilidad de los materiales, las tensiones termomecánicas y la estabilidad dimensional durante el funcionamiento.
Al proporcionar datos de expansión reproducibles y de alta resolución en condiciones controladas, los dilatómetros de NETZSCH apoyan los cálculos de diseño, las evaluaciones de seguridad y las predicciones de vida útil en todo el ciclo del combustible nuclear.
TMA
Nuestros analizadores termomecánicos (TMA) amplían el análisis dimensional combinando programas de temperatura controlada con cargas mecánicas definidas. Esto hace que los TMA sean especialmente adecuados para investigar la deformación, el comportamiento de fluencia, el reblandecimiento, la contracción y la estabilidad termomecánica de materiales nucleares.
Las aplicaciones típicas incluyen el análisis de polímeros, compuestos, cerámicas y materiales estructurales utilizados en sistemas nucleares, donde los materiales están expuestos a tensiones térmicas y mecánicas. El TMA permite evaluar los cambios dimensionales bajo carga, proporcionando una valiosa información sobre el comportamiento de los materiales en condiciones de servicio.
Al facilitar una caracterización termomecánica precisa, los sistemas TMA de NETZSCH contribuyen a la selección de materiales, la evaluación del rendimiento y las decisiones de diseño relacionadas con la seguridad en la investigación y la industria nucleares.
Expansión térmica
La dilatación térmica puede comprender componentes reticulares, electrónicos, magnéticos y vacantes/intersticiales, en función del material y la temperatura.
Los datos de expansión térmica son fundamentales tanto para el diseño del reactor como del combustible. Por ejemplo, son necesarios para cuantificar
- el hinchamiento del combustible durante la irradiación
- compatibilidad combustible/revestimiento (por ejemplo, UO2/grafito/SiC o ZrC)
- abrasión y corrosión compatibilidad revestimiento/sustrato
- densificación durante la SinterizaciónLa sinterización es un proceso de producción para formar un cuerpo mecánicamente resistente a partir de un polvo cerámico o metálico. sinterización
- coeficientes de dilatación térmica
- cambio de volumen durante la fusión/solidificación
- DensidadLa densidad de masa se define como la relación entre la masa y el volumen. densidad aparente
Como ya se ha indicado, los datos también pueden utilizarse para determinar las temperaturas de solidus y liquidus. Con mucho, la técnica más versátil, precisa y económica para medir la dilatación térmica es la dilatometría de varilla de empuje. Los dilatómetros son muy adecuados para el trabajo en guantera/célula caliente.
Seguridad nuclear, rendimiento e investigación de materiales
NETZSCH Analyzing & Testing ofrece soluciones probadas de análisis térmico que apoyan la investigación nuclear, el desarrollo de combustibles, la evaluación de la seguridad y la cualificación de materiales. Nuestros instrumentos se utilizan en todo el mundo en institutos de investigación, la industria y laboratorios gubernamentales para investigar el comportamiento térmico, la estabilidad y las propiedades termofísicas de los materiales nucleares en condiciones controladas y reproducibles.
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