鐵基合金是核電站一回路主要結(jié)構(gòu)材料,其腐蝕失效問題嚴(yán)重威脅核電的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,研究其耐蝕機(jī)理及腐蝕防護(hù)技術(shù),對(duì)于提高核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文以鐵基合金表面氧化膜為研究對(duì)象,采用電化學(xué)、半導(dǎo)體光電化學(xué)以及表面分析等方法對(duì)鐵基合金在不同條件下生成的表面氧化膜的組成、耐蝕性能及半導(dǎo)體性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定,從溶解沉積平衡機(jī)理以及熱力學(xué)角度對(duì)鋅、鋁離子提高鐵基合金耐蝕性能的作用機(jī)理進(jìn)行了深入的研究。論文的主要內(nèi)容及取得的結(jié)論包括:（1）鋅注入技術(shù)廣泛地應(yīng)用于核電站一回路水化學(xué)中以降低其輻射場(chǎng),同時(shí)抑制冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力腐蝕破裂。其提高不銹鋼和鎳基合金耐蝕性的機(jī)理是生成具有雙層結(jié)構(gòu)的氧化膜,內(nèi)外層分別由ZnCr2O4和ZnFe2O4尖晶石相構(gòu)成。通常認(rèn)為內(nèi)層ZnCr204尖晶石相以其較好的熱力學(xué)穩(wěn)定性而提高了氧化膜耐蝕性能,而關(guān)于外層ZnFe204尖晶石對(duì)氧化膜耐蝕性的影響機(jī)理的研究較少。本文在高溫空氣中對(duì)碳鋼表面進(jìn)行滲鋅改性,使其氧化膜組成中含有ZnFe204的同時(shí)不含有ZnCr2O4。利用電化學(xué)極化、Mott-Schottky曲線和光電化學(xué)響應(yīng)等技術(shù)對(duì)滲鋅... 

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 應(yīng)用鋅注入技術(shù)提高材料耐腐蝕性能的研究
        1.2.2 應(yīng)用鋅注入技術(shù)提高材料耐腐蝕性能的作用機(jī)理
    1.3 鐵基合金表面氧化膜的半導(dǎo)體性質(zhì)及其分析方法
        1.3.1 鐵基合金表面氧化膜的半導(dǎo)體性質(zhì)
        1.3.2 鐵基合金表面氧化膜半導(dǎo)體性質(zhì)的分析方法
    1.4 存在的問題及研究意義
    1.5 課題研究?jī)?nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第2章 鐵基合金表面氧化膜半導(dǎo)體電化學(xué)性能的表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)所用溶液的配置
        2.2.3 測(cè)試所用的電化學(xué)電池裝置
        2.2.4 電化學(xué)以及光電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)
    2.3 半導(dǎo)體電化學(xué)測(cè)量方法
        2.3.1 動(dòng)電位掃描
        2.3.2 Mott-Schottky曲線
        2.3.3 交流阻抗法
        2.3.4 光電化學(xué)測(cè)試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 表面滲鋅處理提高碳鋼耐蝕性的半導(dǎo)體電化學(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試樣的前期準(zhǔn)備
        3.2.2 溶液的配置
        3.2.3 改性處理
        3.2.4 電化學(xué)測(cè)量
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 動(dòng)電位掃描
        3.3.2 碳鋼滲鋅處理前后的表面形貌分析
        3.3.3 光電化學(xué)分析
        3.3.4 Mott-Schottky曲線
    3.4 討論與分析
        3.4.1 熱力學(xué)分析
        3.4.2 溶解沉積平衡分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 高溫水中ZnFe_2O_4,Fe_3O_4和Fe_2O_3溶解度的對(duì)比研究
    4.1 引言
    4.2 理論計(jì)算方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 高溫水中Fe_3O_4的溶解度
        4.3.2 高溫水中Fe_2O_3的溶解度
        4.3.3 高溫水中ZnFe_2O_4的溶解度
        4.3.4 高溫條件下各物相溶解度的對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 高溫水中鋅鋁同時(shí)注入抑制不銹鋼腐蝕的半導(dǎo)體電化學(xué)研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 試樣的準(zhǔn)備
        5.2.2 溶液的配置
        5.2.3 高溫水氧化
        5.2.4 電化學(xué)測(cè)量
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 動(dòng)電位掃描
        5.3.2 高溫水中鋅鋁同時(shí)注入前后不銹鋼表面形貌分析
        5.3.3 交流阻抗法
        5.3.4 XPS分析
        5.3.5 光電化學(xué)分析
    5.4 討論與機(jī)理分析
        5.4.1 熱力學(xué)分析
        5.4.2 溶解沉積平衡分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)造性成果
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]316不銹鋼在壓水堆一回路環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕性能研究[D]. 杜東海.上海交通大學(xué) 2014
[2]壓水堆一回路中Zn2+注入對(duì)包殼材料鋯合金耐蝕性的影響[D]. 焦陽.華北電力大學(xué) 2012
[3]加鋅對(duì)一回路材料氧化膜結(jié)構(gòu)影響及其機(jī)理研究[D]. 王力.上海交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3685115