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金屬材料在高溫熔鹽中動態腐蝕與調控研究獲進展

2022-08-25 17:10:53 作者：腐蝕與防護來源：腐蝕與防護分享至：

近日，中國科學院上海應用物理研究所熔鹽腐蝕化學研究團隊研制出LiF-BeF2熔鹽自然循環腐蝕回路，并在該回路上探究了鎳基合金GH3535的動態腐蝕行為及其影響因素等。同時，研究基于腐蝕調控技術，減緩了GH3535合金在高溫LiF-BeF2熔鹽中的腐蝕速率。相關研究成果已于近期發表在Corrosion Science雜志上。

高溫熔鹽的腐蝕性是影響金屬材料結構與性能長期穩定性的主要因素之一。為了闡釋溫差、熔鹽腐蝕性與流動協同作用對材料腐蝕行為的影響，科研團隊從2019年開始攻關高溫熔鹽動態腐蝕與調控技術，先后研制出LiF-BeF2、LiF-NaF-KF、NaCl-KCl-MgCl2等高溫熔鹽自然循環腐蝕回路，并完成了回路的調試、運行、停電和熔鹽凍堵后恢復等。

研究在LiF-BeF2自然循環腐蝕回路中探索鎳基合金和不銹鋼材料的腐蝕機制，調控覆蓋氣壓力、石墨、熔鹽腐蝕性等因素剖析金屬材料在高溫熔鹽中腐蝕行為及影響機制等。

目前，該團隊減緩了金屬材料在高溫熔鹽中的腐蝕，如圖所示。LiF-BeF2自然循環腐蝕回路連續運行已超過兩年，揭示了GH3535材料的可靠性和高溫熔鹽腐蝕性調控的有效性。

(a) 316H不銹鋼在700℃氯化物熔鹽中腐蝕后100小時后的截面SEM圖；(b) 316H不銹鋼在腐蝕性調控氯化物熔鹽中腐蝕3000小時后的截面SEM圖；(c) GH3535在腐蝕性調控LiF-BeF2熔鹽回路熱端腐蝕1000小時的截面SEM；(d) GH3535在腐蝕性調控LiF-BeF2熔鹽回路冷端腐蝕1000小時的截面SEM；(e) GH3535在腐蝕性調控LiF-NaF-KF熔鹽回路熱端腐蝕5000小時的截面SEM；(f) GH3535在腐蝕性調控LiF-NaF-KF熔鹽回路冷端腐蝕5000小時的截面SEM圖。

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