nUCLEAR

LFA i kärntekniska tillämpningar

Exakta data för Termisk diffusivitetTermisk diffusivitet (a med enheten mm2/s) är en materialspecifik egenskap för att karakterisera instationär värmeledning. Detta värde beskriver hur snabbt ett material reagerar på en temperaturförändring.termisk diffusivitet och konduktivitet vid höga temperaturer

Värmeledningsförmågan är en kritisk parameter inom kärnteknik. Den har en direkt inverkan på värmeöverföring, temperaturgradienter och reaktorsäkerheten i stort.

NETZSCH LFA-system (Laser Flash Analysis) används ofta för att bestämma den termiska diffusiviteten hos kärnbränslen, keramer, grafit, metaller och kompositmaterial över ett brett temperaturområde. I kombination med data om TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet och specifik värme kan tillförlitliga värden för Termisk konduktivitetVärmekonduktivitet (λ med enheten W/(m-K)) beskriver transporten av energi - i form av värme - genom en masskropp som ett resultat av en temperaturgradient (se fig. 1). Enligt termodynamikens andra huvudsats strömmar värme alltid i riktning mot den lägre temperaturen.värmeledningsförmåga härledas.

LFA är särskilt lämpad för kärntekniska tillämpningar eftersom den erbjuder

Beröringsfri och snabb mätning
Hög noggrannhet över stora temperaturintervall
Kompatibilitet med inerta och kontrollerade atmosfärer
Beprövad prestanda för fasta ämnen som används i extrema miljöer

Dessa egenskaper stöder modellering av bränsleprestanda, materialval och validering av simuleringsdata som används vid reaktorkonstruktion och säkerhetsanalys.

Serien LFA 717 `HyperFlash^®`

LFA 717 HyperFlash^® -serien är baserad på en Xenon-blixt med kompakt design. Lågtemperaturversionen täcker temperaturområdet från -100°C till 500°C. En mängd olika kylningsalternativ gör det möjligt att utföra mätningar över instrumentets hela temperaturområde utan att behöva byta vare sig ugn eller detektor. Den integrerade automatiska provväxlaren (ASC) möjliggör obevakade analyser av upp till 16 prover.

Högtemperaturversionen LFA 717 HyperFlash^® HT, arbetar mellan RT och >1250°C. ASC kan hantera upp till 4 prover.

Mer information Kontakt

LFA 427

NETZSCH LFA 427 är det mest kraftfulla och mångsidiga LFA-systemet för forskning och utveckling samt för applikationer som omfattar karakterisering av standard- och kärnmaterial.

LFA 427 står för hög precision och reproducerbarhet, korta mättider och definierade atmosfärer inom ett temperaturområde på -120°C till 2800°C. Specialhållare för vätskor, fibrer, pastor, pulver och laminat finns tillgängliga. Även bränslefragment kan testas. Systemet är vakuumtätt till 10-5 mbar. Variabel lasereffekt och pulsbreddsfunktioner gör det enkelt att optimera testparametrarna.

Mer information Kontakt

Termisk konduktivitet

Värmeledningsförmågan är kanske den viktigaste termofysikaliska egenskapen och är av största vikt vid utformningen av alla system som arbetar vid förhöjda eller lägre temperaturer. Den består av ett gitter och/eller en elektronisk komponent, beroende på materialet (andra komponenter är också möjliga). Det är välkänt inom kärnkraftsindustrin att värmeledningsförmågan styr:

temperaturgradienter i bränslen
effektiviteten hos kapslingar och värmeväxlare
förmågan hos geologiska förvar och behållarmaterial att avleda värme
värmeöverföringen i flerskiktade bränslesystem, t.ex. TRISO.

Den fullständiga listan är ganska lång. Värmeledningsförmågan påverkas i hög grad av korrosion, hydridbildning, nedsmutsning, O/M-förhållande, överföring av fissionsprodukter, strålningsskador, sammansättning, porositet etc. Den termiska konduktiviteten/termiska diffusiviteten hos nästan alla kärnmaterial kan mätas mest effektivt med laserblixttekniken (LFA). LFA kan lätt införlivas i handskboxar och heta celler med lämpliga modifieringar.

Modell	Temperaturområde	Atmosfär	Energi	Detektor
LFA 717	-^100oCtill ^500oC	inert, oxid.	Xenon blixt	InSb/MCT
LFA 717 HT	RT till > ^1250oC	inert, oxiderad, vakuum	Xenon blixt	InSb
LFA 427	-^120oCtill ^2800oC	inert, oxid., röd., vakuum, korr.	Laser	ISb/MCT

Kärnsäkerhet, prestanda och materialforskning

NETZSCH Analyzing & Testing tillhandahåller beprövade lösningar för termisk analys som stödjer kärnteknisk forskning, bränsleutveckling, säkerhetsbedömning och materialkvalificering. Våra instrument används över hela världen i forskningsinstitut, industri- och myndighetslaboratorier för att undersöka termiskt beteende, stabilitet och termofysiska egenskaper hos kärnmaterial under kontrollerade och reproducerbara förhållanden.

Nedladdningar och media

Broschyrer

Characterization of Nuclear Materials
Brochure
(pdf – 2.8 MB)

Våra andra tillämpningsområden inom kärnkraft

Relaterade enheter

LFA 717 HyperFlash^®
En snabb, beröringsfri metod för bestämning av värmediffusivitet
- Temperaturområde: -100°C till 500°C
- Simultan mätning av upp till 16 prover
- Bredaste sortimentet av provhållare och provmaterial
LFA 717 Hög temperatur HyperFlash^®
En snabb och beröringsfri metod för bestämning av värmediffusivitet upp till 1250°C
- Xenonlampa med lång livslängd för kostnadseffektiv drift av mätningar upp till 1250 °C
- Vakuumtät platinaugn för uppvärmningshastigheter upp till 50 K/min
- Mini-rörugnar för oöverträffad testhastighet.
LFA 427
En snabb och beröringsfri metod för bestämning av värmediffusivitet upp till 2800°C
- Brett temperaturområde från -120°C till 2800°C (med mer än en ugn)
- Uppvärmnings- och kylningshastigheter: 0.01 K/min till 50 K/min (beroende på ugn)
- Vakuumtät konstruktion upp till ^10-5 mbar