杂质离子对熔盐堆用316不锈钢在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为影响研究
发布时间：2021-04-21 18:41
熔盐堆是具有第四代核能技术特点的六大核反应堆型之一,而且是一种利用低熔点、高沸点和热转化效率高的氟化盐作为冷却剂以及燃料载体的液态燃料堆,而熔融氟化盐对熔盐堆中的材料具有极强的腐蚀性。不锈钢作为未来熔盐堆关键部件的候选材料之一,目前广泛的应用于大部分商用核反应堆。因此,本论文通过静态腐蚀浸泡实验研究了几种不同的不锈钢在初始杂质离子的LiF-NaF-KF盐中的腐蚀行为,研究对比了 304、316、316L、316LN和316H不锈钢的抗高温熔盐腐蚀性,并分析了影响304和316H不锈钢在熔盐中腐蚀行为的因素;研究分析了熔盐中SO42-离子的含量对316L不锈钢的腐蚀行为影响;研究分析了熔盐中添加杂质Zr2+对耐高温不锈钢316H的腐蚀行为影响。其主要结果和结论如下:在700°C的熔融氟化盐中,几种不锈钢的抗高温熔盐腐蚀性从低到高次序为:304（最差）、316、316L、316LN、316H（最好）。由于Mo元素能够在晶界上形成含Mo化合物,从而降低了 Cr元素在晶界上的扩散流失速度,增强了含Mo不锈钢的抗高温熔盐腐蚀性。因此,304不锈钢的抗高温熔盐腐蚀性最差。腐蚀后不锈钢的近表面存在C...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 核能的发展及能源问题
1.2 熔盐堆的历史与现状
1.3 熔盐堆用合金结构材料的腐蚀问题及机理
1.3.1 本征腐蚀
1.3.2 杂质腐蚀
1.3.3 温差腐蚀
1.3.4 电偶腐蚀
1.4 熔盐堆用合金结构材料腐蚀的国内外研究现状
1.5 腐蚀控制
1.6 本文研究目的及主要内容
第二章 实验材料及实验设备
2.1 实验材料
2.1.1 合金
2.1.2 熔盐
2.1.3 容器
2.2 实验设备
2.2.1 腐蚀实验装置
2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）
2.2.3 电子探针分析（EPMA）
2.2.4 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）
2.2.5 透射电子显微镜（TEM）
第三章 不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中的腐蚀行为
3.1 引言
3.2 腐蚀实验
3.3 不锈钢腐蚀实验结果与讨论
3.3.1 合金单位面积失重
3.3.2 FLiNaK盐中主要元素成分分析
3.3.3 合金表面及截面形貌
3.4 304与316H不锈钢腐蚀实验结果分析与讨论
3.4.1 材料失重及熔盐成分分析
3.4.2 合金的表面与截面形貌
3.4.3 合金截面的元素及微观组织分析
3.5 本章小结
4
2-对316L不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中腐蚀行为的影响 ">第四章 SO4
2-对316L不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中腐蚀行为的影响
4.1 引言
4.2 静态腐蚀实验
4.3 实验结果与讨论
4
2-离子浓度变化曲线 "> 4.3.1 单位面积失重与SO4
2-离子浓度变化曲线
4.3.2 表面形貌
4.3.3 截面形貌与主要元素分布
4.3.4 透射电镜（TEM）分析
4.4 本章小结
2+对316H不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中的腐蚀行为影响 ">第五章 Zr2+对316H不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中的腐蚀行为影响
5.1 引言
5.2 实验条件及参数
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 失重分析
5.3.2 316H不锈钢表面及截面形貌
5.3.3 316H不锈钢腐蚀后元素分布
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 （攻读学位期间所取得的学术成果及参与课题）
【参考文献】：
期刊论文
[1]钍基熔盐堆核能系统[J]. 蔡翔舟,戴志敏,徐洪杰. 物理. 2016(09)
[2]HastelloyN合金和316L不锈钢在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究[J]. 丁祥彬,孙华,俞国军,周兴泰. 中国腐蚀与防护学报. 2015(06)
[3]He+离子辐照后Hastelloy N合金的耐腐蚀性研究[J]. 林建波,李爱国,何上明,余笑寒. 核技术. 2014(05)
[4]高温He离子辐照引起的Hastelloy N合金微结构变化研究[J]. 刘敏,陆燕玲,周兴泰. 核技术. 2013(05)
[5]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[6]关于我国发展核能的现实思考[J]. 张永胜. 人民论坛. 2010(23)
[7]核能发电的优点及世界核电发展动向[J]. 史永谦. 能源工程. 2007(01)
硕士论文
[1]核能安全发展的伦理研究[D]. 宋嘉颖.南京理工大学 2013
本文编号：3152282
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 核能的发展及能源问题
1.2 熔盐堆的历史与现状
1.3 熔盐堆用合金结构材料的腐蚀问题及机理
1.3.1 本征腐蚀
1.3.2 杂质腐蚀
1.3.3 温差腐蚀
1.3.4 电偶腐蚀
1.4 熔盐堆用合金结构材料腐蚀的国内外研究现状
1.5 腐蚀控制
1.6 本文研究目的及主要内容
第二章 实验材料及实验设备
2.1 实验材料
2.1.1 合金
2.1.2 熔盐
2.1.3 容器
2.2 实验设备
2.2.1 腐蚀实验装置
2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）
2.2.3 电子探针分析（EPMA）
2.2.4 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）
2.2.5 透射电子显微镜（TEM）
第三章 不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中的腐蚀行为
3.1 引言
3.2 腐蚀实验
3.3 不锈钢腐蚀实验结果与讨论
3.3.1 合金单位面积失重
3.3.2 FLiNaK盐中主要元素成分分析
3.3.3 合金表面及截面形貌
3.4 304与316H不锈钢腐蚀实验结果分析与讨论
3.4.1 材料失重及熔盐成分分析
3.4.2 合金的表面与截面形貌
3.4.3 合金截面的元素及微观组织分析
3.5 本章小结
4
2-对316L不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中腐蚀行为的影响 ">第四章 SO4
2-对316L不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中腐蚀行为的影响
4.1 引言
4.2 静态腐蚀实验
4.3 实验结果与讨论
4
2-离子浓度变化曲线 "> 4.3.1 单位面积失重与SO4
2-离子浓度变化曲线
4.3.2 表面形貌
4.3.3 截面形貌与主要元素分布
4.3.4 透射电镜（TEM）分析
4.4 本章小结
2+对316H不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中的腐蚀行为影响 ">第五章 Zr2+对316H不锈钢在熔融LiF-NaF-KF中的腐蚀行为影响
5.1 引言
5.2 实验条件及参数
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 失重分析
5.3.2 316H不锈钢表面及截面形貌
5.3.3 316H不锈钢腐蚀后元素分布
5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 （攻读学位期间所取得的学术成果及参与课题）
【参考文献】：
期刊论文
[1]钍基熔盐堆核能系统[J]. 蔡翔舟,戴志敏,徐洪杰. 物理. 2016(09)
[2]HastelloyN合金和316L不锈钢在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究[J]. 丁祥彬,孙华,俞国军,周兴泰. 中国腐蚀与防护学报. 2015(06)
[3]He+离子辐照后Hastelloy N合金的耐腐蚀性研究[J]. 林建波,李爱国,何上明,余笑寒. 核技术. 2014(05)
[4]高温He离子辐照引起的Hastelloy N合金微结构变化研究[J]. 刘敏,陆燕玲,周兴泰. 核技术. 2013(05)
[5]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[6]关于我国发展核能的现实思考[J]. 张永胜. 人民论坛. 2010(23)
[7]核能发电的优点及世界核电发展动向[J]. 史永谦. 能源工程. 2007(01)
硕士论文
[1]核能安全发展的伦理研究[D]. 宋嘉颖.南京理工大学 2013
本文编号：3152282
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3152282.html
