金 愿 程进辉 王 坤 安学会 马国宏 张 鹏 黎 忠



几种典型熔盐冷却剂的热物性研究

金 愿1,2程进辉2王 坤2安学会2马国宏1张 鹏2黎 忠2

1（上海大学 上海 200444）2（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区 上海 201800）

熔盐是一种优异的传热介质。热物性数据是熔盐传热应用过程中的关键基础数据。按照制定的样品制备规范、样品测试操作流程和数据处理分析方法，采用差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry, DSC)、自主研制的阿基米德法密度仪和旋转柱体式粘度仪、改进的激光闪光法导热仪对FLiNaK、CloKmag和HTS熔盐的熔点、比热容、密度、导热系数、粘度系数进行了实验测量和数据评估。首次系统地提供了FLiNaK和HTS熔盐在熔点以上80 K温区的粘度系数、CloKmag盐的关键热物性数据。为这些熔盐的热工水力设计分析提供了准确可靠的基础数据。

热物性，FLiNaK，CloKmag，HTS

熔盐堆(Molten Salt Reactor, MSR)是第四代核反应堆的6种候选堆型之一[1]，是以熔盐作为冷却剂的先进高温堆。MSR具有高固有安全性、核燃料可循环、物理防止核扩散和更好的经济性等特点。因其以熔盐为冷却剂，还具有常压工作、无水冷却，并可建于地下和干旱地区的优点[2]。

熔盐作为传热工质的应用始于熔盐堆，是熔盐堆传热系统的关键材料之一，直接影响整个系统的效率与安全。LiF-NaF-KF (FLiNaK, 46.5mol%- 11.5mol%-42mol%)熔盐和KCl-MgCl2(CloKmag, 66 mol%-34 mol%)熔盐高温环境下化学性质稳定，传热性能优异，是熔盐堆冷却剂的候选熔盐。其中，FLiNaK熔盐是钍基熔盐堆(Thorium-based Molten Salt Reactor, TMSR)、先进高温堆(Advance High Temperature Reactor, AHTR)、氚增值热核聚变的候选冷却剂[3‒5]；而CloKmag熔盐是先进高温堆、超高温堆(Very High Temperature Reactor System, VHTR)、熔盐快堆的候选冷却剂[6‒7]。……