本发明专利技术公开一种液态锂铅相容性静态试验装置,包括加热系统、抽真空系统(13)、补气系统(14)及多个试验样品室(15),每个所述试验样品室(15)的中下部设置在加热系统的加热炉(12)内,且每个试验样品室(15)进行独立控温,每个试验样品室(15)的上部分别与抽真空系统(13)和补气系统(14)相连接,每个试验样品室(15)内分别放置有试验样品(8)及固态锂铅。采用本发明专利技术的技术方案,能够同时进行试验样品与不同温度液态金属锂铅作用不同时间的相容性试验,解决了现有技术中存在的试验样品只能进行同一试验条件下相容性试验的问题,该装置结构简单,操作方便,节省了试验环节和试验成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种液态锂铅相容性静态试验装置,包括加热系统、抽真空系统(13)、补气系统(14)及多个试验样品室(15),每个所述试验样品室(15)的中下部设置在加热系统的加热炉(12)内,且每个试验样品室(15)进行独立控温,每个试验样品室(15)的上部分别与抽真空系统(13)和补气系统(14)相连接,每个试验样品室(15)内分别放置有试验样品(8)及固态锂铅。采用本专利技术的技术方案,能够同时进行试验样品与不同温度液态金属锂铅作用不同时间的相容性试验,解决了现有技术中存在的试验样品只能进行同一试验条件下相容性试验的问题,该装置结构简单,操作方便,节省了试验环节和试验成本。【专利说明】液态锂铅相容性静态试验装置
本专利技术属于核电领域,具体涉及ー种液态锂铅相容性静态试验装置。
技术介绍
液态金属锂铅包层是目前国际上最具吸引力的未来聚变堆包层概念之一,其中包层结构材料与液态锂铅的相容性问题是包层关键科学问题之一。包层结构材料首选技术程度相对最为成熟的低活化铁素体/马氏体钢 Reduced ActivationFerritic-Martensitic steels,RAFMs,并且其拥有高的热导率、低的热膨胀系数和优良的抗辐照肿胀和力学性能等优点。截至目前,各主要ITER參与国结合本国的液态锂铅包层设计要求,分别建立了相应的静态及动态相容性试验装置,并开展了 RAFM钢基底或涂层材料在不同试验条件下的相容性试验。美国橡树岭国家实验室静态锂铅相容性试验装置采用试验样品室翻转法达到液态金属锂铅与试验样品接触和脱离的目的。此试验装置操作较为简单,但装置设计较为复杂,并且对样品处的精确温度测量较为困难,只能进行同一条件的相容性试验。中国工程物理研究院研制的液态锂铅相容性试验装置采用电机旋转反应釜内样品达到液态金属锂铅与样品均一接触的目的。此试验装置反应釜高温处需要密封,样品旋转需采用动密封,设计制造需投入较高成本。并且试验样品只能进行同一试验条件下相容性试验。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷,本专利技术提供一种液态锂铅相容性静态试验装置,可同时进行不同エ况下的试验样品与液态金属锂铅的相容性试验,结构简单,操作方便,试验成本低。为达到以上目的,本专利技术采用的技术方案是:提供一种液态锂铅相容性静态试验装置,包括加热系统、抽真空系统、补气系统及多个试验样品室,每个所述试验样品室的中下部设置在加热系统的加热炉内,且每个试验样品室进行独立控温,每个试验样品室的上部分别与抽真空系统和补气系统相连接,每个试验样品室内分别放置有试验样品及固态锂铅。进ー步,所述试验样品室包括试验腔体及密封该试验腔体上端的法兰;所述试验腔体内的下部设有钥坩埚,所述固态锂铅放置在钥坩埚内;所述试验腔体内还设有可上下移动的热偶阱,所述热偶阱下部位于钥坩埚内,上部穿出法兰;所述热偶阱下部设有样品架,所述样品架上固接试验样品。进一歩,所述热偶阱内设有用于测量试验样品温度的热电偶。进ー步,所述热偶阱的中上部设有隔热反射屏。进ー步,所述热偶阱与所述法兰之间采用硅橡胶密封。进ー步,所述热偶阱的中下部采用钥制盲管,上部采用316L不锈钢管,中间由卡套直通密封连接。进ー步,所述补气系统的管路上依次设有单向阀、电磁阀及压カ传感器。进ー步,所述抽真空系统的管路上设有截止阀。本专利技术的有益技术效果在于: (1)本专利技术采用多个试验样品室,设置在加热炉内不同的エ位上,能够同时进行试验样品与不同温度液态金属锂铅作用不同时间的相容性试验,结构简单,操作方便,节省了试验时间和试验成本; (2)试验腔体的上部设有隔热反射屏,不但減少了试验腔体内的热损耗并且降低了法兰密封处的温度,使法兰密封处的温度能达到室温; (3)试验腔体内设有可上下移动的热偶阱,通过热偶阱的上下移动实现了试验样品架与液态金属锂铅的接触与脱离; (4)热偶阱内设有测温热电偶,在试验时能够精确測量试验样品处温度。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术液态锂铅相容性静态试验装置的结构示意图。 图中: 1-热偶阱 2-硅橡胶 3-法兰4-隔热反射屏 5-钥坩埚盖 6-钥坩埚 7-试验腔体 8-试验样品 9_样品架10-液态锂铅 11-卡套直通 12-加热炉 13-抽真空系统14-补气系统 15-试验样品室 16-单向阀 17-电磁阀 18-压カ传感器19-截止阀。【具体实施方式】 下面结合附图,对本专利技术的【具体实施方式】作进ー步详细的描述。如图1所示,本专利技术提供ー种适用于液态锂铅介质中材料腐蚀试验的多エ位静态试验装置,包括加热系统、抽真空系统13、补气系统14及多个试验样品室15。每个试验样品室15的中下部分别设置在加热系统的加热炉12内的不同エ位上,且每个试验样品室15由独立的控温系统进行控温,保证多个试验样品室可同时进行不同エ况下的试验样品与液态金属锂铅10的相容性试验,节省了试验时间和试验成本。每个试验样品室15的上部连接抽真空系统13和补气系统14。其中,每个试验样品室15包括试验腔体7及密封试验腔体7上端的标准的CF法兰。试验腔体7内的下部设有钥坩埚6,钥坩埚6装有固态锂铅,钥坩埚6上设有钥坩埚盖5,防止固态锂铅加热后变成液态锂铅的飞溅。试验腔体7内设有可上下移动的热偶阱1,热偶阱I的上下移动实现了试验样品架与液态金属锂铅接触与脱离,避免现有技术中采用翻转或电机旋转达到液态金属锂铅与试验样品接触和脱离。热偶阱I由两部分组成,下部采用钥制的盲管,位于钥坩埚6内;上部采用316L不锈钢管,穿出法兰3,两部分采用Swagelok卡套直通11密封连接;热偶阱I的下部设有样品架9,样品架9采用高纯钥丝固定在热偶讲I的下部,9块IOmmX IOmmX I mm试验样品8采用高纯钥丝固定于钥制样品架9上。热偶阱I内设有测温热电偶,能够精确測量试验样品处的温度,热电偶从热偶阱的上端开ロ处放入下部盲管中进行温度的測量。热偶阱I中上部焊接不锈钢隔热反射屏4,不但減少了试验腔体中下部的热损耗并且降低了法兰密封处的温度,使法兰密封处的温度达到室温。热偶阱I与法兰3之间采用普通硅橡胶2进行密封。加热系统12由多套加热单元组成,每个单元包括螺旋凯装加热体及温控仪构成;每个温控仪按照设定程序对凯装加热体进行控制,即能实现升温、保温和降温的全过程;且各个温控仪之间互不影响。补气系统14能够向试验装置补充高纯氩气,并且通过单向阀16、电磁阀17和压カ传感器18的配合,使装置的压カ保持在2atm。抽真空系统13采用机械泵为整装置抽真空,简单方便;抽真空系统的管路上设有截止阀19,关闭截止阀19,由补气系统14向该装置充入适量高纯氩气后,能保证该试验装置在2atm压カ下长期运行。下面对本专利技术试验装置的安装及使用过程进行描述: 首先,将试验样品室15中下部安装至加热炉内的不同エ位上,且该试验样品室15能够保证在650°C以下长期工作,然后将试验样品室15的上部连接补气系统14与抽真空系统13。钥坩埚6装入适量块状锂铅并放入试验腔体7下部,试验样品8固定在样品架9上,通过法兰3将整个系统进行密封。试验装置检漏,完毕后该装置通过补气系统14充入2atm高纯氩气,由压カ传感器18与显示仪表显示装置的压カ值,如果达到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液态锂铅相容性静态试验装置,包括加热系统、抽真空系统(13)及补气系统(14),其特征在于:还包括多个试验样品室(15),每个所述试验样品室(15)的中下部设置在加热系统的加热炉(12)内,且每个试验样品室(15)进行独立控温,每个试验样品室(15)的上部分别与抽真空系统(13)和补气系统(14)相连接,每个试验样品室(15)内分别放置有试验样品(8)及固态锂铅。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:杨洪广,张建通,袁晓明,韩志博,赵崴巍,占勤,
申请(专利权)人:中国原子能科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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