The paper presents experimental data on the thermal conductivity of molten salt mixtures СeCl3–MCl, where M = Li, Na, K, Cs. The concentration of cerium trichloride varies from 0.25 to 0.75 mole percent in 0.25 increments. The initial salts of alkali metal chlorides were certified by DSC. The obtained values of melting temperatures are in good agreement with the literature data. Anhydrous cerium trichloride was obtained from cerium(IV) oxide in 2 stages: preparation of cerium crystalline hydrate and removal of water of crystallization. The measurements were carried out by the stationary method of coaxial cylinders in a nickel device in the temperature range individually selected for each composition. The relative measurement error does not exceed 5%. In this work, the convective and radiative contributions to heat transfer were estimated. The value of the product of Prandtl and Grashof numbers is less than 1000, which confirms the absence of convection. The calculated radiative contribution to heat transfer does not exceed 2.4%. The thermal conductivity of all investigated melts increases with increasing temperature. The concentration dependences of molten mixtures of cerium and alkali metal chlorides were obtained. The thermal conductivity decreases upon passing from Li to Cs, which is due to an increase in the radius of the alkali metal cation and, as a consequence, an increase in the interionic distance.
В работе представлены экспериментальные данные по теплопроводности расплавленных солевых смесей СeCl3–MCl, где M = Li, Na, K, Cs. Концентрация трихлорида церия варьируется от 0.25 к 0.75 мольных процентов с шагом 0.25. Исходные соли хлоридов щелочных металлов были аттестованы методом ДСК. Полученные значения температур плавления хорошо согласуются с литературными данными. Безводный трихлорид церия был получен из оксида церия(IV) в 2 этапа: получение кристаллогидрата церия и удаление кристаллизационной воды. Измерения проведены стационарным методом коаксиальных цилиндров в никелевом приборе в интервале температур, индивидуально подобранных для каждого состава. Относительная погрешность измерения не превышает 5%. В работе были оценены конвективный и радиационный вклады в теплоперенос. Значение произведения Прандтля и Грасгофа меньше 1000, что подтверждает отсутствие конвекции. Рассчитанный радиационный вклад в перенос тепла не превышает 2.4%. Теплопроводность всех исследованных расплавов растет с увеличением температуры. Были получены концентрационные зависимости расплавленных смесей хлоридов церия и щелочных металлов. Теплопроводность уменьшается при переходе от Li к Cs, что обусловлено ростом радиуса катиона щелочного металла и, как следствие, ростом межионного расстояния.