2.2测量不确定度计算

参照文献，分析测量方法可知，在某一测量温度工况点，对表面张力σ测量不确定度影响显著的因素有：M1和M2的重复性测量引起的不确定度u1、u2；电子天平示值误差引起的不确定度u3。

式中，uc为表面张力测量的合成标准不确定度；σM1、σM2分别为M1和M2的平均值标准差；uM1、uM2分别为M1和M2的测量标准不确定度，uM1=σM1，uM2=σM2；u3M1、u3M2分别为M1和M2测量的标准不确定度分量；u仪为电子天平示值标准不确定度，0.001g3u==仪0.00058 g。本实验4种样品各选取了4个测量温度点，每种样品在每一测量温度点下进行多次重复性测量，4种样品共得到16列测量值，每列测量值按上述方法进行不确定度计算。经过计算，本实验测量值的最大合成标准不确定度为0.00169 N·m−1。

2.3实验数据与讨论

4种混合盐样品在加热到350°C后均已完全融化，当熔盐温度达到500°C以上时，挥发的熔盐较多地附着在钼筒上，使得钼筒脱离液面时的最大拉力测量不准，造成较大实验误差，因此样品测量温度控制在350～500°C间。4组测量数据如图5所示，数据与温度线性拟合公式的参数见表2。

由测量结果知，1#混合溴化盐在400～490°C的温度范围内，表面张力值在0.1173～0.1143 N·m−1

表2表面张力拟合公式的参数

图5样品表面张力随温度变化

之间，且随着温度的升高，表面张力呈直线规律下降，拟合曲线与测量值符合较好。对于2#混合溴化盐，可以发现同样的规律，即在370～460°C温度范围内，表面张力在0.1176～0.1126 N·m−1变化，随温度升高呈直线下降。1#混合溴化盐的表面张力随温度变化曲线的斜率比2#混合溴化盐的曲线小，说明其表面张力随温度升高比2#变化较慢。从表1可以看到，1#混合溴化盐中NaBr和KBr两种组分的质量分数比2#混合溴化盐的少，而LiBr和CaBr2两种组分的质量分数比2#混合溴化盐的多。因此，分析认为是混合熔盐中组分质量分数的变化对混合物的物性产生了一定的影响，造成了表面张力随温度变化而发生了变化。

3#和4#混合溴化盐表面张力随温度升高同样呈下降趋势。其中，3#混合溴化盐在360～450°C温度范围内表面张力值在0.1181～0.1138 N·m−1之间。4#混合溴化盐在390～470°C范围内表面张力值在0.1156～0.1122 N·m−1之间。在3#和4#混合溴化盐中，NaBr和KBr两种组分的质量分数继续增大，LiBr和CaBr2两种组分的质量分数减少，3#混合溴化盐的表面张力随温度变化曲线的斜率比2#曲线小，比1#混合溴化盐的大，4#混合溴化盐的表面张力曲线的曲率又比3#曲线的小，但仍比1#曲线的稍大。总体上看，混合溴化盐的表面张力随温度变化较小，混合溴化盐组分的质量分数从本质上对其表面张力产生了影响：随着NaBr和KBr两种组分质量分数的升高和LiBr和CaBr2两种组分的质量分数的降低，混合溴化盐的表面张力曲线斜率先增大，然后又减小；每一种混合溴化盐的表面张力随温度升高均呈直线下降趋势，在相同温度下1#混合溴化盐的表面张力最大，4#混合溴化盐的表面张力最小；测量值与温度的直线拟合程度前3种较好，4#较弱。

3结论

通过对溴化盐表面张力的实验研究，主要得到以下结论：

（1）改进了高温熔盐表面张力测试实验台，以LiNO3进行标定得到仪器系数C，分别以纯NaNO3和Solar salt混合硝酸盐验证了实验系统测量熔盐表面张力的可行性和可靠性；

（2）以KBr、LiBr、NaBr、CaBr2作为基本组分配制了不同质量比的4种混合溴化盐，测得了4种混合溴化盐的表面张力，拟合得到了其表面张力随温度变化的实验关联式；

（3）4种混合熔盐的表面张力均随温度升高而减小，呈直线趋势下降，与一般熔体表面张力随温度变化规律一致；

（4）随着NaBr和KBr质量分数的升高和LiBr和CaBr2质量分数的降低，混合溴化盐的表面张力曲线斜率先增大，然后又减小，在4种混合溴化盐中，相同温度下1#熔盐样品表面张力最大，4#最小。