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DIL e TMA nel settore nucleare
Stabilità dimensionale sotto carico termico
NETZSCH sono utilizzati in tutto il mondo in istituti di ricerca, industrie e laboratori governativi per studiare il comportamento termico, la stabilità e le proprietà termofisiche dei materiali nucleari in condizioni controllate e riproducibili.
L'espansione termica e la stabilità dimensionale sono fattori chiave per i materiali nucleari esposti a variazioni di temperatura durante il funzionamento, l'avviamento, l'arresto o gli scenari di incidente.
NETZSCH I sistemi TMA e DIL consentono la misurazione precisa di:
- Coefficiente di espansione termica (Coefficiente di espansione termica lineare (CLTE/CTE)Il coefficiente di espansione termica lineare (CLTE) descrive la variazione di lunghezza di un materiale in funzione della temperatura. CTE)
- Variazioni di lunghezza durante il riscaldamento e il raffreddamento
- Effetti dimensionali legati alle fasi
- Deformazione legata alla SinterizzazioneLa sinterizzazione è un processo di produzione per la formazione di un corpo meccanicamente resistente a partire da una polvere ceramica o metallica. sinterizzazione e al creep
Queste misure sono essenziali per:
- Valutare le interazioni tra combustibile e rivestimento
- Valutare la compatibilità di combinazioni di materiali
- Comprendere lo sviluppo delle sollecitazioni termiche
- Supportare la valutazione della durata e della sicurezza
Grazie alla loro struttura robusta, alla capacità di misurare le alte temperature e alla precisione degli spostamenti, gli strumenti TMA e DIL di NETZSCH forniscono dati affidabili per la ricerca e la qualificazione dei materiali nucleari.
DIL
La conoscenza precisa dell'espansione termica è essenziale per i materiali utilizzati negli ambienti nucleari, dove le variazioni di temperatura possono influenzare direttamente l'integrità dei componenti e la sicurezza del sistema. NETZSCH I dilatometri consentono di determinare con precisione l'espansione termica lineare, le Transizioni di faseIl termine transizione di fase (o cambiamento di fase) è più comunemente usato per descrivere le transizioni tra gli stati solido, liquido e gassoso.transizioni di fase e il comportamento di SinterizzazioneLa sinterizzazione è un processo di produzione per la formazione di un corpo meccanicamente resistente a partire da una polvere ceramica o metallica. sinterizzazione in un ampio intervallo di temperature.
Il DIL è ampiamente applicato per caratterizzare combustibili nucleari, materiali di rivestimento, leghe strutturali, ceramiche e grafite. Il metodo supporta la qualificazione dei materiali fornendo coefficienti di espansione termica (Coefficiente di espansione termica lineare (CLTE/CTE)Il coefficiente di espansione termica lineare (CLTE) descrive la variazione di lunghezza di un materiale in funzione della temperatura. CTE) affidabili, fondamentali per valutare la compatibilità dei materiali, le sollecitazioni termomeccaniche e la stabilità dimensionale durante il funzionamento.
Fornendo dati di espansione riproducibili e ad alta risoluzione in condizioni controllate, i dilatometri NETZSCH supportano i calcoli di progettazione, le valutazioni di sicurezza e le previsioni di durata per tutto il ciclo del combustibile nucleare.
TMA
I nostri analizzatori termomeccanici (TMA) estendono l'analisi dimensionale combinando programmi di temperatura controllata con carichi meccanici definiti. Ciò rende i TMA particolarmente adatti a studiare la deformazione, il comportamento di creep, il rammollimento, il ritiro e la stabilità termomeccanica dei materiali di rilevanza nucleare.
Le applicazioni tipiche includono l'analisi di polimeri, compositi, ceramiche e materiali strutturali utilizzati nei sistemi nucleari, dove i materiali sono esposti a sollecitazioni sia termiche che meccaniche. La TMA consente di valutare le variazioni dimensionali sotto carico, fornendo preziose informazioni sul comportamento dei materiali in condizioni di servizio.
Facilitando una precisa caratterizzazione termo-meccanica, i sistemi TMA di NETZSCH contribuiscono alla selezione dei materiali, alla valutazione delle prestazioni e alle decisioni di progettazione in materia di sicurezza nella ricerca e nell'industria nucleare.
Espansione termica
L'espansione termica può comprendere componenti reticolari, elettroniche, magnetiche e vacanti/interstiziali, a seconda del materiale e della temperatura.
I dati sull'espansione termica sono fondamentali per la progettazione di reattori e combustibili. Ad esempio, sono necessari per la quantificazione di:
- rigonfiamento del combustibile durante l'irraggiamento
- compatibilità combustibile/rivestimento (ad esempio, UO2/grafite/SiC o ZrC)
- compatibilità del rivestimento/substrato con l'abrasione e la corrosione
- densificazione durante la SinterizzazioneLa sinterizzazione è un processo di produzione per la formazione di un corpo meccanicamente resistente a partire da una polvere ceramica o metallica. sinterizzazione
- coefficienti di espansione termica
- variazione di volume durante la Temperature di fusione ed entalpieL'entalpia di fusione di una sostanza, nota anche come calore latente, è una misura dell'apporto di energia, tipicamente calore, necessario per convertire una sostanza dallo stato solido a quello liquido. Il punto di fusione di una sostanza è la temperatura alla quale essa cambia stato da solido (cristallino) a liquido (fusione isotropa). fusione/solidificazione
- densità di massa
Come già detto, i dati possono essere utilizzati anche per determinare le temperature di solidus e liquidus. La tecnica di gran lunga più versatile, accurata ed economica per misurare l'espansione termica è la dilatometria a spinta. I dilatometri sono adatti per il lavoro in camera stagna/cella calda.
Sicurezza nucleare, prestazioni e ricerca sui materiali
NETZSCH Analyzing & Testing fornisce soluzioni di analisi termica comprovate che supportano la ricerca nucleare, lo sviluppo del combustibile, la valutazione della sicurezza e la qualificazione dei materiali. I nostri strumenti sono utilizzati in tutto il mondo da istituti di ricerca, industrie e laboratori governativi per studiare il comportamento termico, la stabilità e le proprietà termofisiche dei materiali nucleari in condizioni controllate e riproducibili.
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