Lösungen und Grenzen thermophysikalischer Messungen an Salz-Systemen

Dr. Dmitry Sergeev, NETZSCH-Gerätebau GmbH

În funcție de combinația sărurilor (^Li+, ^Na+, ^K+, ^Mg2+, ^Ca2+//NO3-, ^F-, ^Cl-, ^CO32-, ^SO42- etc.), temperatura poate varia foarte mult pentru diferite aplicații - de la temperatura ramei până la 1500 °C. Pentru analiza și modelarea corectă a instalațiilor de încălzire și a altor instalații, este necesar să se dispună de date fiabile și valide privind caracteristicile termofizice, cum ar fi conținutul, capacitatea de încălzire și capacitatea de răcire. Die rheologischen Eigenschaften von Salzschmelzen sind entscheidend für die Optimierung des Designs und der Effizienz von Pumpsystemen, da sie das Fließverhalten, den Druckverlust und den Energiebedarf in Rohrleitungen und Wärmetauschern direkt beeinflussen. Diese Eigenschaften hängen stark von der Probenvorbereitung und der Wahl des Tiegelmaterials ab. Informațiile privind stabilitatea termică, precum și cele privind concentrația de vapori și de gaze de seră sunt, de asemenea, esențiale pentru interpretarea rezultatelor experimentelor. Einige Salzgemische können metastabile Phasen bilden, die von der Temperaturprofil oder anderen Parametern der Geräten abhängen können. Pentru a obține o evaluare completă și corectă a caracteristicilor termodinamice și termofizice, este necesară utilizarea mai multor metode neabhängice.

Die Untersuchung von Salzen ist in vielen Fällen durch die Randbedingungen eingeschränkt, z.B. spielen Faktoren wie Reinheit, Hygroskopizität, Flüchtigkeit, Korrosion und Reaktionen mit Tiegelmaterialien sowie Kriechen und Benetzung der Tiegel eine entscheidende Rolle. Daher müssen für jede Art von Salz die experimentellen Bedingungen individuell festgelegt werden. Die Wahl des Tiegelmaterials und Geometrie hängt von den spezifischen Anforderungen der thermischen Analysemethode ab, um eine zuverlässige Bestimmung thermodynamischer (Wärmekapazität, Enthalpie von Phasenübergängen) und thermophysikalischer (Wärmeleitfähigkeit, thermische Ausdehnung, Viskosität) Eigenschaften zu erzielen. NETZSCH oferă noi Tiegel aus Inconel-600-Legierung an, die gegen korrosive Einflüsse geschmolzener Salze beständig sind. Neue TMA- und DIL-Graphittiegel wurden entwickelt und mit verschiedenen Salzmischungen getestet. Die erhaltenen Ergebnisse zur thermischen Ausdehnung in flüssiger und fester Phase stimmen gut mit Literaturwerten überein. Darüber hinaus zeigt im Temperaturbereich zwischen 260 °C bis 350 °C eine neue Geometrie aus Nickel zur Viskositätsbestimmung in Rheometern zuverlässige Ergebnisse an geschmolzenen Salzen bei verschiedenen Scherraten von 50 bis 300 s-¹.