不同温度FLiNaK熔盐对Hastelloy-N合金腐蚀的影响
国产Hastelloy-N合金与FLiNaK(LiF—NaF—KF:46.5—11.5-42mol%)熔盐在有氩气保护的箱式炉中进行了相同时间(300h)、不同温度(600—900℃)的腐蚀实验。对腐蚀后的样品进行了失重测量,并用扫描电子显微镜/能量扩散光谱(Scanning Electron Microscope/Energy Dispersive Spectrometer,SEM/EDS)观测了腐蚀深度、表面形貌以及腐蚀区域的元素分布变化,同时对比熔盐中有水、氧等杂质参与的腐蚀,从而进行腐蚀机理研究。研究发现,对于经过去水、氧等杂质处理的熔盐的腐蚀,当腐蚀温度从600℃升高到900℃时,合...
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Published in | 核技术 Vol. 38; no. 2; pp. 63 - 70 |
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Main Author | |
Format | Journal Article |
Language | Chinese |
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中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海201800
2015
中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海201800%中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区 上海201800%中国科学院核辐射与核技术重点实验室 上海201800 中国科学院核辐射与核技术重点实验室 上海201800 上海科技大学 上海200031 |
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ISSN | 0253-3219 |
DOI | 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.020602 |
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Summary: | 国产Hastelloy-N合金与FLiNaK(LiF—NaF—KF:46.5—11.5-42mol%)熔盐在有氩气保护的箱式炉中进行了相同时间(300h)、不同温度(600—900℃)的腐蚀实验。对腐蚀后的样品进行了失重测量,并用扫描电子显微镜/能量扩散光谱(Scanning Electron Microscope/Energy Dispersive Spectrometer,SEM/EDS)观测了腐蚀深度、表面形貌以及腐蚀区域的元素分布变化,同时对比熔盐中有水、氧等杂质参与的腐蚀,从而进行腐蚀机理研究。研究发现,对于经过去水、氧等杂质处理的熔盐的腐蚀,当腐蚀温度从600℃升高到900℃时,合金的腐蚀深度从8gm逐渐增加到40gm。合金单位面积的腐蚀失重从2mg·cm^-1增加到8mg·cm^-1,但增加速率逐渐下降。SEM/EDS测量结果显示,合金腐蚀区域均出现了Cr元素的流失现象,并伴有Mo元素的富集;合金微观形貌的变化表现为腐蚀后的晶界结构明显加宽并显现出来,但是当腐蚀温度升高到700℃时,合金表面晶粒细化明显,晶粒尺寸由腐蚀前的40gm细化到5—20μm不等,800℃和900℃的腐蚀使得晶粒重新粗化到40μm,且有Mo为主成分的析出物出现,尤其在晶界处更为明显。另外,当熔盐中有杂质(水、氧等)时,850℃的腐蚀使得腐蚀深度已经远大于100μm,同时使耐熔盐腐蚀的Mo元素也出现了脱溶现象,明显加剧了熔盐对合金的腐蚀作用。 |
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Bibliography: | 31-1342/TL LIU Ke, XU Liang, LIU Zhe,LONG Shilei, CAO Lingling, BAO Liangman, LI Xiaolin, ZHANG Guilin, LI Yan (Key Laboratory of Nuclear Radiation and Nuclear Energy Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China;Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Jiading Campus, Shanghai 201800, China;ShanghaiTech University, Shanghai 200031, China) Molten salt, Ni-based alloy, Corrosion temperature, Scanning Electron Microscope/Energy Dispersive Spectrometer (SEM/EDS) Background: The demand for energy is growing with the rapid population growth and the expallsion of the economy. As one of the six most promising Generation IV reactors, Thorium Molten Salt Reactor (TM 5R) has been attracting increasing attention. Unlike the traditional Pressure Water Reactor (PWR), operating temperature of TMSR is varying from 565 ℃ to 850 ℃ and the nuclear fuels are dissolved in the molten salt LiF-BeF2-ZrF4-UF4 (65-29.1-5-0.9 mol%). Considering the causticity of the molten salt, there are more |
ISSN: | 0253-3219 |
DOI: | 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.020602 |