Temperaturleitfähigkeitsmessung an Molten Salts mittels LFA 1000
Die hier vorgestellte Messung der Temperaturleitfähigkeit des Molten Salts FLiNaK wurde in einer Heliumatmosphäre von 773 K bis 973 K mit einem Linseis LFA1000-System durchgeführt.
Dabei wurde der speziell konstruierte Tiegel in einen Probenroboter eingesetzt, der bis zu drei Proben gleichzeitig aufnehmen kann. Vor der eigentlichen Prüfung wurde die Probe mehrmals leicht über die Schmelztemperatur vorgeheizt, um eine Entgasung des Materials zu ermöglichen und so Blasen in der Salzschmelze zu vermeiden.
Die Wärmeleitfähigkeit des geschmolzenen Salzes kann mit Hilfe der von der LFA gemessenen Temperaturleitfähigkeit sowie der Daten zur spezifischen Wärmekapazität und Dichte über die folgende Beziehung berechnet werden:
λ:Wärmeleitfähigkeit, α:Temperaturleitfähigkeit, ρ:Dichte, c_p:spezifische Wärmekapazität, T:Temperatur
Die Ergebnisse für Temperaturleitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit sind in der nachstehenden Grafik dargestellt. Beide Eigenschaften zeigen einen recht linearen Anstieg der Werte mit der Temperatur.
Abb. 1: Thermische Transporteigenschaften von FLiNaK gemessen im Temperaturbereich von 773 bis 973 K
Zusammenfassend wurde die Wärmeleitfähigkeit im Temperaturbereich von 773 K bis 973 K von FLiNaK-Flüssigsalz zu 0,652-0,927 W/m∙K mit einer Unsicherheit von +/- 0,023 W/m∙K be-stimmt [1]. Dies weist eine gute Übereinstimmung mit den bisher publizierten Werten auf.
Abschließend lässt sich sagen, dass die Laser Flash-Technik in Kombination mit dem speziell entwickelten Tiegel und dem kombinierten Modell von Dusza eine zuverlässige Me-thode zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit von Molten Salts bei hohen Temperaturen ist.*
*Vgl. X.-H. An et al. (2015): thermal conductivity of high temperature fluoride molten salt determined by laser flash technique, in: International Journal of Heat and Mass Transfer, S. 872 – 877.
