Q235低碳钢在模拟高放废物深地质处置环境中的腐蚀行为
发布时间：2021-01-31 12:39
高放射性核废物（高放废物）是核工业发展的必然产物,其放射性核素含量高且衰变周期长,处置不当将对人类生存环境造成毁灭性的破坏。目前,国际普遍接受的处置方案是深地质处置,即将高放废物封装进金属处置容器,埋藏于500-1000m的深层地下,使之与人类的生存环境永久隔离。在长期处置过程中,腐蚀破坏是造成金属处置容器失效的主要因素,因此,材料的耐蚀性是处置容器选材的首要考虑因素。低碳钢作为准耐蚀性材料,因具有局部腐蚀敏感性低、强度高及成本低廉等优势,被多国选为候选材料。在深地质处置过程中,低碳钢处置容器的腐蚀行为主要与氧含量、深层地下水成分和温度等环境因素有关。根据我国处置库候选场址北山地区的地下水环境特征,本文采用动电位极化曲线测量、恒电位极化、腐蚀电位原位监测及原位阻抗谱测量等电化学方法,腐蚀失重实验及X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜和能谱分析（SEM/EDS）等表面分析技术,重点研究了低碳钢在不同模拟深地质处置环境中的长期腐蚀演化行为,为我国高放废物地质处置容器材料的选择提供了重要的基础理论依据。研究发现,在0.1 MNaHCO3模拟溶液中,高浓度的溶解氧使低...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 高放废物处置方案
1.3 高放废物深地质处置环境特征及其演化
1.4 高放废物金属处置容器
1.4.1 处置容器候选材料
1.4.2 低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为
1.5 研究目的、意义及内容
第二章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验介质
2.3 实验装置
2.3.1 电化学实验装置
2.3.2 样品吹干装置
2.4 实验设备与实验方法
2.4.1 电化学测试
2.4.2 腐蚀失重实验
2.4.3 分析测试技术
第三章 溶解氧对低碳钢在模拟深地质处置环境中腐蚀行为的影响
3.1 前言
3溶液中腐蚀行为的影响"> 3.2 溶解氧对低碳钢在0.1 M NaHCO3溶液中腐蚀行为的影响
3.2.1 实验方法
3.2.2 实验结果与讨论
3+0.1 M NaCl溶液中腐蚀行为的协同影响"> 3.3 溶解氧及Cl-对低碳钢在0.1 M NaHCO3+0.1 M NaCl溶液中腐蚀行为的协同影响
3.3.1 实验方法
3.3.2 实验结果与讨论
3.4 溶解氧对低碳钢在模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
3.4.1 实验方法
3.4.2 实验结果及讨论
3.5 本章小结
第四章 地下水化学组分对低碳钢在模拟深地质处置环境中腐蚀行为的影响
4.1 前言
3
-对低碳钢在模拟地下水溶液/膨润土中腐蚀行为的影响"> 4.2 HCO3
-对低碳钢在模拟地下水溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
4.2.1 实验方法
4.2.2 实验结果与讨论
-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响"> 4.3 Cl-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
4.3.1 实验方法
4.3.2 实验结果及讨论
4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响"> 4.4 SO4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
4.4.1 实验方法
4.4.2 实验结果及讨论
-及SO4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的交互影响"> 4.5 Cl-及SO4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的交互影响
4.5.1 实验方法
4.5.2 实验结果及讨论
4.6 本章小结
第五章 温度对低碳钢在模拟深地质处置环境中腐蚀行为的影响
5.1 前言
5.2 实验方法
5.3 实验结果及讨论
5.4 本章小结
第六章 总结论
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国高放废物处置库甘肃北山预选区腐蚀研究用代表性地下水成分的确定[J]. 郑珉,张琦超,黄彦良,路东柱,余秀明,刘月妙. 中国腐蚀与防护学报. 2016(02)
[2]Corrosion Evolution of Low Alloy Steel in Deaerated Bicarbonate Solutions[J]. Yunfei Lu,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2015(10)
[3]日本能源形势的基本特征与能源战略新调整[J]. 张季风. 东北亚学刊. 2015(05)
[4]低碳约束下中国核电发展及其规模分析[J]. 张生玲,李强. 中国人口·资源与环境. 2015(06)
[5]完善和实现我国核电中长期规划[J]. 刘巍. 中国核工业. 2015(03)
[6]甘肃北山地下水中Pu的形态分布及影响因素[J]. 杨森,王永利,张志程,黄支刚. 黄金. 2014(04)
[7]模拟高放废物地质处置环境下重碳酸盐浓度对低碳钢活化/钝化腐蚀倾向的影响[J]. 文怀梁,董俊华,柯伟,陈文娟,阳靖峰,陈楠. 金属学报. 2014(03)
[8]中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究[J]. 刘月妙,王驹,曹胜飞,马利科,谢敬礼,赵星光,陈亮. 岩土力学. 2013(10)
[9]膨润土-砂混合型缓冲/回填材料研究现状与展望[J]. 汪龙,方祥位,申春妮,李春海. 重庆建筑. 2013(03)
[10]高放射性核废料地质处置环境中钛处置罐腐蚀研究的进展[J]. 魏欣,董俊华,柯伟. 腐蚀科学与防护技术. 2013(02)
博士论文
[1]含盐环境中膨润土的膨胀理论及膨胀衰减机理研究[D]. 项国圣.上海交通大学 2015
[2]高放废物处置库北山预选区深部地下水成因机制研究[D]. 周志超.核工业北京地质研究院 2014
[3]高放废物处置库北山预选区区域地下水流模拟及岩体渗透特征研究[D]. 王海龙.核工业北京地质研究院 2014
硕士论文
[1]低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为[D]. 文怀梁.中国科学技术大学 2014
[2]模拟α-高放废液独居石磷酸盐玻璃陶瓷固化体的研究[D]. 吕彦杰.中国地质大学 2008
本文编号：3010886
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 高放废物处置方案
1.3 高放废物深地质处置环境特征及其演化
1.4 高放废物金属处置容器
1.4.1 处置容器候选材料
1.4.2 低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为
1.5 研究目的、意义及内容
第二章 实验方法
2.1 实验材料
2.2 实验介质
2.3 实验装置
2.3.1 电化学实验装置
2.3.2 样品吹干装置
2.4 实验设备与实验方法
2.4.1 电化学测试
2.4.2 腐蚀失重实验
2.4.3 分析测试技术
第三章 溶解氧对低碳钢在模拟深地质处置环境中腐蚀行为的影响
3.1 前言
3溶液中腐蚀行为的影响"> 3.2 溶解氧对低碳钢在0.1 M NaHCO3溶液中腐蚀行为的影响
3.2.1 实验方法
3.2.2 实验结果与讨论
3+0.1 M NaCl溶液中腐蚀行为的协同影响"> 3.3 溶解氧及Cl-对低碳钢在0.1 M NaHCO3+0.1 M NaCl溶液中腐蚀行为的协同影响
3.3.1 实验方法
3.3.2 实验结果与讨论
3.4 溶解氧对低碳钢在模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
3.4.1 实验方法
3.4.2 实验结果及讨论
3.5 本章小结
第四章 地下水化学组分对低碳钢在模拟深地质处置环境中腐蚀行为的影响
4.1 前言
3
-对低碳钢在模拟地下水溶液/膨润土中腐蚀行为的影响"> 4.2 HCO3
-对低碳钢在模拟地下水溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
4.2.1 实验方法
4.2.2 实验结果与讨论
-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响"> 4.3 Cl-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
4.3.1 实验方法
4.3.2 实验结果及讨论
4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响"> 4.4 SO4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的影响
4.4.1 实验方法
4.4.2 实验结果及讨论
-及SO4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的交互影响"> 4.5 Cl-及SO4
2-对低碳钢在0.01 M NaHCO3模拟溶液/膨润土中腐蚀行为的交互影响
4.5.1 实验方法
4.5.2 实验结果及讨论
4.6 本章小结
第五章 温度对低碳钢在模拟深地质处置环境中腐蚀行为的影响
5.1 前言
5.2 实验方法
5.3 实验结果及讨论
5.4 本章小结
第六章 总结论
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国高放废物处置库甘肃北山预选区腐蚀研究用代表性地下水成分的确定[J]. 郑珉,张琦超,黄彦良,路东柱,余秀明,刘月妙. 中国腐蚀与防护学报. 2016(02)
[2]Corrosion Evolution of Low Alloy Steel in Deaerated Bicarbonate Solutions[J]. Yunfei Lu,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2015(10)
[3]日本能源形势的基本特征与能源战略新调整[J]. 张季风. 东北亚学刊. 2015(05)
[4]低碳约束下中国核电发展及其规模分析[J]. 张生玲,李强. 中国人口·资源与环境. 2015(06)
[5]完善和实现我国核电中长期规划[J]. 刘巍. 中国核工业. 2015(03)
[6]甘肃北山地下水中Pu的形态分布及影响因素[J]. 杨森,王永利,张志程,黄支刚. 黄金. 2014(04)
[7]模拟高放废物地质处置环境下重碳酸盐浓度对低碳钢活化/钝化腐蚀倾向的影响[J]. 文怀梁,董俊华,柯伟,陈文娟,阳靖峰,陈楠. 金属学报. 2014(03)
[8]中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究[J]. 刘月妙,王驹,曹胜飞,马利科,谢敬礼,赵星光,陈亮. 岩土力学. 2013(10)
[9]膨润土-砂混合型缓冲/回填材料研究现状与展望[J]. 汪龙,方祥位,申春妮,李春海. 重庆建筑. 2013(03)
[10]高放射性核废料地质处置环境中钛处置罐腐蚀研究的进展[J]. 魏欣,董俊华,柯伟. 腐蚀科学与防护技术. 2013(02)
博士论文
[1]含盐环境中膨润土的膨胀理论及膨胀衰减机理研究[D]. 项国圣.上海交通大学 2015
[2]高放废物处置库北山预选区深部地下水成因机制研究[D]. 周志超.核工业北京地质研究院 2014
[3]高放废物处置库北山预选区区域地下水流模拟及岩体渗透特征研究[D]. 王海龙.核工业北京地质研究院 2014
硕士论文
[1]低碳钢在模拟深地质处置环境中的腐蚀行为[D]. 文怀梁.中国科学技术大学 2014
[2]模拟α-高放废液独居石磷酸盐玻璃陶瓷固化体的研究[D]. 吕彦杰.中国地质大学 2008
本文编号：3010886
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