膨润土-石墨混合材料导热性能试验研究

发布时间：2024-06-11 00:50

　　压实纯膨润土的导热性能较差,常需添加石墨等导热性质好的材料制备混合型缓冲材料,以提高高放废物地质处置库中放射性废物衰变热的传导效率。使用Hot disk TPS2500s热常数分析仪测定不同温度条件下干燥膨润土-石墨混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热,分析石墨含量、温度与混合材料导热性能参数的关系。试验结果表明,石墨可有效提高膨润土的导热系数、热扩散系数,添加30%～35%的石墨可使干燥高庙子(GMZ)钠基膨润土(ρ_d=(1.75±0.5) g/cm³)的导热系数达到与北山花岗岩相当的水平;温度对膨润土及混合材料的导热系数影响不大,混合材料的热扩散系数随温度升高而降低,体积比热随温度升高而增大。

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【部分图文】：

图1HotdiskTPS2500s热常数分析仪

表1高庙子膨润土主要矿物成分Table1MainmineralcompositionofGMZbentonite/%SampleMontmorilloniteQuartzChristobaliteFeldsparKaoliniteMica166.....

图2混合材料导热性能参数与石墨含量的关系

不同石墨含量混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热与石墨含量的关系见图2。图2(a)显示,由于石墨的导热系数远高于膨润土,随着石墨含量的增加,混合材料的导热系数快速增大。另外,目前我国已选定甘肃北山为高放废物地质处置库首选预选区,该地区花岗岩的导热系数较高,为2.5～3.2W....

图3温度与混合材料导热性能参数的关系

不同石墨含量混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热与温度的关系如图3所示。石墨含量≤30%时,混合材料的导热系数随温度变化不大(图3(a)),基本可忽略温度的影响;在石墨含量为50%时,混合材料的导热系数随温度有小幅波动,在70℃时达到最大,可认为纯石墨导热系数随温度变化的性....

本文编号：3992154