高溫熔鹽具有優(yōu)異的高熱導(dǎo)率、高比熱和高溫穩(wěn)定性,在核裂變/聚變反應(yīng)堆、高溫蓄熱系統(tǒng)、高溫制氫、燃料電池、核燃料后處理等能源領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。高溫熔鹽的應(yīng)用也對(duì)結(jié)構(gòu)合金的耐蝕性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。首先熔鹽環(huán)境中會(huì)使用多種材料,出現(xiàn)如石墨和合金等異質(zhì)材料共存的情況,由于不同材料的電負(fù)性差異,在熔鹽中會(huì)形成電偶對(duì)從而加速合金的腐蝕。其次熔鹽作為傳蓄熱介質(zhì)使用時(shí)本身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但原料中常含有部分腐蝕性雜質(zhì)會(huì)加速材料的腐蝕,如金屬氧化物、金屬離子、含氧酸根等,且雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)凈化提純工藝而完全去除。研究熔鹽體系異質(zhì)材料與合金材料的相互作用機(jī)理及雜質(zhì)離子對(duì)合金耐腐蝕性影響,可以有效地進(jìn)行材料的腐蝕預(yù)測(cè)和腐蝕控制�；谝陨媳尘�,本文對(duì)高溫熔鹽中合金的腐蝕行為和腐蝕機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)的研究。主要內(nèi)容包括:（1）研究了異質(zhì)材料對(duì)合金腐蝕行為的影響。高溫熔鹽中合金的腐蝕主要是活性組分Cr,腐蝕后合金中會(huì)形成一定厚度的貧Cr層。合金和石墨共存于熔鹽中時(shí),不同的接觸狀態(tài)對(duì)合金的腐蝕行為有較大影響。在兩者電絕緣情況下,700℃時(shí)GH3535合金在FLiNaK熔鹽中浸泡100h后的單位面積失重值為0.41mg/cm<... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

高溫熔鹽堆（MSR）結(jié)構(gòu)示意圖

第一章 緒論1.1 所示，從而降低了熔鹽的活性，BeF2、UF4和 ZrF4等組分則呈路易斯酸性。堿金屬氟化物（LiF、NaF 和 KF 等）容易失去自身的 F-，熔鹽活性較強(qiáng)，為路易斯堿性。從腐蝕角度，由于堿性熔鹽中的 F-可與合金組分進(jìn)一步反應(yīng)，如式 1.2 所示，因此路易斯堿的腐蝕性強(qiáng)于路易斯酸，LiF-NaF-KF 為典型的堿性熔鹽，含有 UF4的 NaF-ZrF4為酸性熔鹽，實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，前者中鎳基的 Inconel 合金（Ni-Cr-Fe）的腐蝕程度明顯嚴(yán)重于后者[71]。

、Cr、Fe、Mo、Ni 依次增強(qiáng)[29, 72]。對(duì)于結(jié)構(gòu)合金 316（Mo-Cr-Fe）的主要組成元素，Cr 是最活潑的元素，其次是橡樹(shù)嶺（ORNL）和 NASA 等機(jī)構(gòu)曾利用熱力學(xué)原理對(duì)熔計(jì)算（圖 1.4）[73]，該計(jì)算結(jié)果從理論角度驗(yàn)證 Cr 元素是蝕的。rnst）從熱力學(xué)理論提出了溶液中電極電勢(shì)和離子濃度的過(guò)該方程可計(jì)算獲得熔鹽中金屬的電極電位和熔鹽酸堿度的電位-酸堿度圖（圖 1.5）可以判斷元素的腐蝕傾向和在在區(qū)間越小，表明元素越易于發(fā)生腐蝕，圖 Cr 的穩(wěn)定電而 Ni、Mo 兩元素則在熔鹽中具有較寬的區(qū)間[74, 75]。 = (氧化態(tài)) (還原態(tài))(1. 4)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[9]太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳昕,范海濤.  能源與環(huán)境. 2012(01)
[10]太陽(yáng)能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與市場(chǎng)前景[J]. 李瓊慧.  電器工業(yè). 2011(08)

博士論文
[1]含Cr的鎳基合金在熔鹽環(huán)境中的腐蝕機(jī)理研究[D]. 邱杰.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2015
[2]Hastelloy N合金的離子輻照損傷及輻照后熔鹽腐蝕機(jī)理研究[D]. 林建波.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2014



本文編號(hào)：3606783