本文關(guān)鍵詞：高溫高壓水環(huán)境中材料腐蝕行為的電化學(xué)噪聲研究

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【摘要】：在未來(lái)20年內(nèi),我國(guó)核電站發(fā)展仍以壓水堆為主,而高溫高壓水是壓水堆反應(yīng)堆的主要服役環(huán)境。在核電的發(fā)展中,核電站安全問(wèn)題受到人們高度關(guān)注。而核電站關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)材料的失效是引發(fā)核安全問(wèn)題的主要因素之一。因此了解材料在高溫高壓水中的腐蝕行為與機(jī)制,并實(shí)現(xiàn)材料損傷的在線監(jiān)/檢測(cè),對(duì)于節(jié)約資源降低成本并延長(zhǎng)核電站壽命有重要意義。本文針對(duì)高溫高壓水環(huán)境中材料腐蝕監(jiān)檢測(cè)的需求,研究了高溫高壓水環(huán)境中溫度以及pH對(duì)不銹鋼腐蝕性能的影響,并制作了用于高溫高壓水環(huán)境中碳鋼管道腐蝕檢測(cè)的電化學(xué)噪聲傳感器。采用電化學(xué)噪聲和X射線光電子能譜,研究了高溫高壓水環(huán)境中不同溫度對(duì)304不銹鋼腐蝕過(guò)程的影響。結(jié)果表明,試樣在150-200℃之間位于鈍化-活化區(qū)間,在100和250℃則分別為鈍化和活化狀態(tài)。同時(shí)在100℃時(shí),304表面氧化膜為單層結(jié)構(gòu),主要由Cr2O3構(gòu)成。在250℃時(shí),304表面氧化膜為雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)層主要為尖晶石結(jié)構(gòu)Cr-Fe氧化物,外層主要為氫氧化物。采用電化學(xué)噪聲、掃描電鏡和X射線光電子能譜,研究了高溫高壓水環(huán)境中不同pH對(duì)304不銹鋼腐蝕行為的影響。結(jié)果表明,隨著pH增大,試樣表面氧化膜的保護(hù)性增強(qiáng),競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程減弱。在200℃時(shí),304表面氧化膜為雙層結(jié)構(gòu)。隨著pH增加,內(nèi)層膜變得致密,試樣表面氧化物顆粒減小,并且氫氧化物含量減少。改進(jìn)了電化學(xué)噪聲檢測(cè)傳感器,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)高溫高壓水環(huán)境中的碳鋼管道腐蝕行為進(jìn)行了電化學(xué)噪聲檢測(cè)。結(jié)果表明,改進(jìn)的電化學(xué)噪聲檢測(cè)傳感器可以基本滿足現(xiàn)場(chǎng)高溫高壓水環(huán)境中(270℃,6Mpa)腐蝕檢測(cè)的要求;隨溫度壓力的升高,腐蝕速率增大,在溫度穩(wěn)定后腐蝕速率基本保持穩(wěn)定,在溫度降低時(shí),腐蝕速率隨溫度的降低而降低;在升溫過(guò)程到保溫中,體系可能發(fā)生了腐蝕類(lèi)型的轉(zhuǎn)變。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué)噪聲 304不銹鋼 腐蝕過(guò)程 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG172
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-21
• 1.1 引言8
• 1.2 核電用不銹鋼主要腐蝕形態(tài)8-9
• 1.3 高溫高壓水中不銹鋼腐蝕行為的電化學(xué)研究方法9-15
• 1.3.1 布拜圖9-10
• 1.3.2 動(dòng)電位極化曲線10-11
• 1.3.3 電化學(xué)阻抗譜11-13
• 1.3.4 莫特肖特基曲線13-14
• 1.3.5 電化學(xué)噪聲14-15
• 1.4 高溫高壓水中不銹鋼腐蝕行為的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)檢測(cè)技術(shù)15-17
• 1.4.1 超聲波測(cè)厚15
• 1.4.2 電阻法15-16
• 1.4.3 磁阻法16
• 1.4.4 線性極化電阻法16-17
• 1.5 高溫高壓水中不銹鋼腐蝕行為的其他研究方法17-20
• 1.5.1 掃描電子顯微鏡17
• 1.5.2 拉曼光譜17-18
• 1.5.3 X射線電子衍射18-19
• 1.5.4 透射電子顯微鏡19
• 1.5.5 X射線光電子能譜19-20
• 1.6 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 電化學(xué)噪聲技術(shù)21-28
• 2.1 散粒噪聲理論21-24
• 2.2 希爾伯特-黃變換24-26
• 2.3 混沌分析26-28
• 第三章 高溫高壓水中不銹鋼腐蝕的電化學(xué)噪聲研究28-49
• 3.1 引言28
• 3.2 高溫測(cè)試系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)28-29
• 3.3 溫度對(duì)304不銹鋼在高溫高壓水環(huán)境中腐蝕過(guò)程的影響29-36
• 3.3.1 電化學(xué)噪聲分析29-32
• 3.3.2 氧化膜成分分析32-36
• 3.4 pH對(duì)304不銹鋼在高溫高壓水環(huán)境中腐蝕行為的影響36-47
• 3.4.1 電化學(xué)噪聲分析36-43
• 3.4.2 氧化膜形貌分析43
• 3.4.3 氧化膜成分分析43-46
• 3.4.4 304不銹鋼在不同pH的高溫高壓水環(huán)境中腐蝕機(jī)理46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 高溫高壓水中碳鋼管道的現(xiàn)場(chǎng)腐蝕檢測(cè)49-60
• 4.1 引言49
• 4.2 電化學(xué)噪聲傳感器的研制49-51
• 4.2.1 參比電極和對(duì)電極的選擇制作49-50
• 4.2.2 高溫高壓電化學(xué)噪聲檢測(cè)傳感器的組裝和密封50-51
• 4.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境以及測(cè)試系統(tǒng)51
• 4.4 不同溫度壓力下碳鋼管道的電化學(xué)噪聲監(jiān)測(cè)51-59
• 4.4.1 電化學(xué)噪聲分析51-59
• 4.4.2 電化學(xué)噪聲傳感器穩(wěn)定性分析59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 全文總結(jié)60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明67-68
• 致謝68-69

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本文編號(hào)：721397