本文關(guān)鍵詞：混合溴化鹽的配制及熱物性實驗研究

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【摘要】：太陽能熱發(fā)電是可再生能源應(yīng)用中最有前景的發(fā)電方式之一,傳熱蓄熱技術(shù)是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。熔鹽作為新型傳熱蓄熱工質(zhì),具有黏度低、蒸氣壓力低、使用溫度范圍寬、成本低等優(yōu)點,已在多座太陽能熱發(fā)電電站得到大規(guī)模試驗和使用。國內(nèi)外學(xué)者對熔鹽的研究主要集中在硝酸鹽、氟化鹽、碳酸鹽以及氯化鹽上,熔鹽在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用也主要是以混合硝酸鹽為主。目前人們對溴化鹽的熱物性及應(yīng)用研究比較少,尤其是對混合溴化鹽的研究尚未見于文獻(xiàn)刊載。本文以溴化鹽為研究對象,將溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀和溴化鈣按照不同的質(zhì)量比例混合,配制得到6種四元溴化鹽樣品。在改進(jìn)熔體熱物性測量系統(tǒng)后,以阿基米德法測量溴化鹽樣品的密度,并將密度擬合為溫度的計算關(guān)聯(lián)式。6種樣品密度值均在2.4~2.7g/cm3之間,相對其它熔鹽密度較大,每種樣品的密度值均隨溫度升高呈直線趨勢下降;在同一測量溫度時2#樣品密度最大,6#樣品密度最小。同時,根據(jù)密度計算樣品的體膨脹系數(shù),每種樣品的體膨脹系數(shù)在測量溫度范圍內(nèi)隨溫度上升緩慢增長,范圍在2.30×10-4~3.09×10-4 1/℃之間。之后,基于最大拉力法測量溴化鹽樣品的表面張力,6種樣品表面張力均在0.11~0.13 N/m之間,變化較小;將表面張力測量值擬合為溫度的計算關(guān)聯(lián)式,每種樣品表面張力均隨溫度升高而減小,呈直線趨勢下降;測量溫度范圍內(nèi)1#溴化鹽的表面張力值最大,5#溴化鹽最小。為探究溴化鹽的高溫腐蝕特性,本文選取316L、304不銹鋼和Q235碳鋼作為試驗材料。以2#溴化鹽樣品作為腐蝕工質(zhì),將三種金屬樣片浸沒于450℃的溴化鹽環(huán)境中進(jìn)行不同時間的靜態(tài)腐蝕。金屬樣片除銹后的質(zhì)量損失均隨腐蝕時間的延長而增大,腐蝕360h后,質(zhì)量損失316L樣片為1.45mg/cm2,304樣片為3.77mg/cm2,Q235樣片為24.14mg/cm2�；旌箱寤}對Q235碳鋼高溫腐蝕作用最強,對316L不銹鋼腐蝕作用最弱。經(jīng)過高溫腐蝕后,316L樣片表面較為平整,但在表面形成細(xì)小縱向腐蝕裂紋,產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象。304樣片表面被腐蝕破壞程度大于316L樣片,在腐蝕過程中有腐蝕層從基體剝落。Q235樣片表面明顯腐蝕最嚴(yán)重,表面粗糙,形成較寬的溝槽和蝕坑,最后形成疏松的腐蝕產(chǎn)物層。316L樣片腐蝕表面的成分以富Cr碳化物和LiFeO2等為主,304樣片腐蝕表面成分以LiFeO2、LiMnO2為主,Q235樣片則以鐵、錳的氧化物為主。在三種金屬樣片的表面均產(chǎn)生了電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：四元溴化鹽 熱物性 密度 表面張力 腐蝕
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ124.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.1.1 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的獨特優(yōu)勢8-9
• 1.1.2 熔鹽在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用9
• 1.1.3 熔鹽研究意義9
• 1.2 熔鹽熱物性測試方法和研究現(xiàn)狀9-17
• 1.2.1 熔鹽的密度10-12
• 1.2.2 熔鹽的表面張力12-15
• 1.2.3 熔鹽的高溫腐蝕性15-17
• 1.3 研究內(nèi)容及目的17-18
• 第2章 混合溴化鹽的配制及密度研究18-30
• 2.1 混合溴化鹽的配制18-19
• 2.2 混合溴化鹽密度研究19-29
• 2.2.1 實驗系統(tǒng)組成與工作原理19-22
• 2.2.2 實驗系統(tǒng)精度驗證22-23
• 2.2.3 測量數(shù)據(jù)及分析23-26
• 2.2.4 密度測量不確定度計算26-27
• 2.2.5 樣品體膨脹系數(shù)計算27-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 混合溴化鹽表面張力研究30-37
• 3.1 實驗系統(tǒng)工作原理30-31
• 3.2 實驗系統(tǒng)精度驗證31-32
• 3.3 測量數(shù)據(jù)及分析32-35
• 3.4 表面張力測量不確定度計算35
• 3.5 本章小結(jié)35-37
• 第4章 混合溴化鹽高溫腐蝕性研究37-47
• 4.1 混合溴化鹽DSC/TG測量37-38
• 4.2 金屬材料的選擇和處理38-39
• 4.3 高溫腐蝕實驗39-40
• 4.4 實驗結(jié)果分析40-46
• 4.4.1 腐蝕動力曲線40-42
• 4.4.2 SEM腐蝕樣貌觀察42-44
• 4.4.3 XRD腐蝕產(chǎn)物測定44-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 總結(jié)與展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文53-54
• 致謝54

【相似文獻(xiàn)】

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1 史建峰;混合溴化鹽的配制及熱物性實驗研究[D];北京建筑大學(xué);2016年

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本文編號：774608