Ni基合金焊接件在氟化物熔鹽中腐蝕行為及機理研究
發(fā)布時間:2021-02-03 09:49
熔鹽堆(Molten Salt Reactor,MSR)是第四代反應(yīng)堆國際論壇推薦的具有第四代核能技術(shù)特點的六大堆型之一。因熔鹽堆具有優(yōu)異的本征安全性、核燃料可持續(xù)利用、高效的熱轉(zhuǎn)化能力、核廢物最小化等諸多優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。熔鹽堆為一種液態(tài)燃料堆,并以氟化鹽為冷卻劑以及燃料的載體。高溫熔融狀態(tài)下的氟化鹽具有極強的腐蝕性,因此,在熔鹽堆中,結(jié)構(gòu)材料的腐蝕是熔鹽堆面臨的一個主要問題。壓水堆的相關(guān)運行經(jīng)驗表明,焊接件容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂行為,是結(jié)構(gòu)材料中的薄弱環(huán)節(jié)。而在熔鹽堆中,管道回路、熱交換器、反應(yīng)堆容器和堆芯容器需要用到大量的焊接件。因此,研究熔鹽環(huán)境中焊接件的腐蝕行為具有重要意義。鎳基合金具有良好的耐高溫、耐熔鹽腐蝕性能,Hastelloy N合金是橡樹嶺國家實驗室為克服熔鹽腐蝕專門開發(fā)的一種鎳基合金,。GH3535合金是基于釷基熔鹽核能系統(tǒng)研究而開發(fā)的國產(chǎn)合金,用于替代進口Hastelloy N合金。兩者具有相似的化學(xué)成分和耐熔鹽腐蝕性能。合金在熔鹽中腐蝕過程主要是活性元素的溶解過程,Cr元素是常見合金元素中活性最強的元素。因此,鎳基合金的熔鹽腐蝕,本質(zhì)是受Cr元素在合金內(nèi)部向表...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 核電的起步與發(fā)展
1.2 熔鹽堆的歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 熔鹽堆的歷史
1.2.2 熔鹽堆的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 熔鹽堆的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)點
1.3 熔鹽堆結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展歷史
1.4 熔鹽堆用結(jié)構(gòu)材料與焊接件的腐蝕問題及研究現(xiàn)狀
1.4.1 熔鹽堆用結(jié)構(gòu)材料的腐蝕機理
1.4.2 熔鹽堆用結(jié)構(gòu)材料及焊接件腐蝕行為研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究目的及主要內(nèi)容
第二章 實驗方法及實驗儀器
2.1 實驗材料
2.1.1 合金
2.1.2 熔鹽
2.1.3 容器
2.2 靜態(tài)腐蝕實驗
2.2.1 實驗準(zhǔn)備
2.2.2 實驗步驟
2.2.3 實驗后樣品處理
2.3 實驗儀器
2.3.1 金相顯微鏡
2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.4 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)
第三章 溫度對GH3535合金焊接件腐蝕行為的影響
3.1 引言
3.2 靜態(tài)腐蝕實驗
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 腐蝕前微觀結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 腐蝕失重
3.3.3 腐蝕形貌及元素分布
3.3.4 ICP-OES結(jié)果
3.3.5 EBSD晶粒形貌以及分析
3.4 小結(jié)
第四章 雜質(zhì)離子對GH3535合金焊接件腐蝕行為的影響
4.1 引言
4.2 靜態(tài)腐蝕實驗
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 腐蝕失重
4
2-離子腐蝕形貌及元素分布"> 4.3.2 添加SO4
2-離子腐蝕形貌及元素分布
2+離子腐蝕形貌及元素分布"> 4.3.3 添加Ni2+離子腐蝕形貌及元素分布
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
論文發(fā)表情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]完善和實現(xiàn)我國核電中長期規(guī)劃[J]. 劉巍. 中國核工業(yè). 2015(03)
[2]熔鹽電堆的材料腐蝕[J]. 徐雅欣,曾潮流. 中國腐蝕與防護學(xué)報. 2014(03)
[3]未來先進核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[4]核能:福祉與災(zāi)難間的艱難抉擇——福島核災(zāi)難背景下的核能格局(上篇)[J]. 吳冕. 生態(tài)經(jīng)濟. 2011(08)
[5]淺議我國的能源戰(zhàn)略[J]. 胡高偉. 山西焦煤科技. 2010(05)
[6]新概念熔鹽堆的固有安全性及相關(guān)關(guān)鍵問題研究[J]. 秋穗正,張大林,蘇光輝,田文喜. 原子能科學(xué)技術(shù). 2009(S1)
[7]鎳基耐蝕合金研究進展[J]. 王成,巨少華,荀淑玲,嚴(yán)俊,梁斌,陳韓鋒. 材料導(dǎo)報. 2009(03)
[8]論我國中部地區(qū)加快建設(shè)核電站的可行性與緊迫性[J]. 王曦,鄒樹梁,逄博. 南華大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2008(06)
[9]國際核能應(yīng)用及其前景展望與我國核電的發(fā)展[J]. 歐陽予,汪達(dá)升. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[10]國際CDM現(xiàn)狀分析[J]. 鄭爽. 中國能源. 2005(06)
本文編號:3016299
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 核電的起步與發(fā)展
1.2 熔鹽堆的歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 熔鹽堆的歷史
1.2.2 熔鹽堆的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 熔鹽堆的結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)點
1.3 熔鹽堆結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展歷史
1.4 熔鹽堆用結(jié)構(gòu)材料與焊接件的腐蝕問題及研究現(xiàn)狀
1.4.1 熔鹽堆用結(jié)構(gòu)材料的腐蝕機理
1.4.2 熔鹽堆用結(jié)構(gòu)材料及焊接件腐蝕行為研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究目的及主要內(nèi)容
第二章 實驗方法及實驗儀器
2.1 實驗材料
2.1.1 合金
2.1.2 熔鹽
2.1.3 容器
2.2 靜態(tài)腐蝕實驗
2.2.1 實驗準(zhǔn)備
2.2.2 實驗步驟
2.2.3 實驗后樣品處理
2.3 實驗儀器
2.3.1 金相顯微鏡
2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.3.4 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)
第三章 溫度對GH3535合金焊接件腐蝕行為的影響
3.1 引言
3.2 靜態(tài)腐蝕實驗
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 腐蝕前微觀結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 腐蝕失重
3.3.3 腐蝕形貌及元素分布
3.3.4 ICP-OES結(jié)果
3.3.5 EBSD晶粒形貌以及分析
3.4 小結(jié)
第四章 雜質(zhì)離子對GH3535合金焊接件腐蝕行為的影響
4.1 引言
4.2 靜態(tài)腐蝕實驗
4.3 實驗結(jié)果與討論
4.3.1 腐蝕失重
4
2-離子腐蝕形貌及元素分布"> 4.3.2 添加SO4
2-離子腐蝕形貌及元素分布
2+離子腐蝕形貌及元素分布"> 4.3.3 添加Ni2+離子腐蝕形貌及元素分布
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
論文發(fā)表情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]完善和實現(xiàn)我國核電中長期規(guī)劃[J]. 劉巍. 中國核工業(yè). 2015(03)
[2]熔鹽電堆的材料腐蝕[J]. 徐雅欣,曾潮流. 中國腐蝕與防護學(xué)報. 2014(03)
[3]未來先進核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[4]核能:福祉與災(zāi)難間的艱難抉擇——福島核災(zāi)難背景下的核能格局(上篇)[J]. 吳冕. 生態(tài)經(jīng)濟. 2011(08)
[5]淺議我國的能源戰(zhàn)略[J]. 胡高偉. 山西焦煤科技. 2010(05)
[6]新概念熔鹽堆的固有安全性及相關(guān)關(guān)鍵問題研究[J]. 秋穗正,張大林,蘇光輝,田文喜. 原子能科學(xué)技術(shù). 2009(S1)
[7]鎳基耐蝕合金研究進展[J]. 王成,巨少華,荀淑玲,嚴(yán)俊,梁斌,陳韓鋒. 材料導(dǎo)報. 2009(03)
[8]論我國中部地區(qū)加快建設(shè)核電站的可行性與緊迫性[J]. 王曦,鄒樹梁,逄博. 南華大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2008(06)
[9]國際核能應(yīng)用及其前景展望與我國核電的發(fā)展[J]. 歐陽予,汪達(dá)升. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[10]國際CDM現(xiàn)狀分析[J]. 鄭爽. 中國能源. 2005(06)
本文編號:3016299
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