溶解氧浓度对CuCrZr合金腐蚀行为的影响

发布时间：2020-05-05 10:00

【摘要】：当今的电力能源挑战指的是在安全并低成本的要求下,尽可能长时间的运行电厂。腐蚀是决定所有电厂运行寿命的主要因素之一。而在ITER(国际热核实验反应堆)的设计中,暴露在高流速的冷却水环境下铜铬锆合金(CuCrZr)的腐蚀是影响电厂运行的一项重要因素。在ITER的结构、活化腐蚀产物的形成以及冷却剂水因素下,对CuCrZr合金的耐蚀性评估将至关重要。文献表明,pH、溶解氧、电阻率、腐蚀电位和温度等各种因素都会影响铜及其合金在水中的腐蚀速率。目前已经对铜的腐蚀进行了大量的工作,但是关于溶解氧对铜合金腐蚀的影响的工作非常有限,因此本文将探索溶解氧对铜合金腐蚀的影响。论文在连续高温高压腐蚀试验台上对CuCrZr合金进行了腐蚀实验。该实验在三种不同的含氧量下进行,分别为10ppb,250ppb和1500ppb。在实验过程中,冷却水温度为150℃,流速在1ml/min。通过失重分析法,确定腐蚀速率。通过SEM,EDS,XPS等仪器观察腐蚀产物的微观结构和化学组成。并基于CuCrZr合金在冷却水中的腐蚀过程,讨论了溶解氧浓度对CuCrZr合金腐蚀的影响。结果表明,在1Oppb,250ppb和1500ppb的溶解氧浓度下,腐蚀失重遵循m=0.048t0.366,m=0.085t0.386 和 m=0.041t0.458 的规律。在试样上形成由 CuO 和Cu2O组成的氧化层,随着时间的推移氧化层越来越致密。随着腐蚀时间的增加,腐蚀层逐渐增加。到1500h时,三种溶解氧浓度下腐蚀层厚度分别为0.75μm,2.1μ m 和 2.3 μ m。论文中讨论了腐蚀的重要性及其对工业的影响,介绍了 ITER的历史背景,并解释了聚变反应堆的必要性。本文还解释了当前ITER的问题和未来的范围。它还阐明了研究溶解氧浓度对CuCrZr合金腐蚀行为影响的必要性,因为腐蚀高度依赖于氧浓度。它还强调了其他研究人员已就相关主题开展的工作。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TL627

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