近期,核能安全技術(shù)研究所團(tuán)隊在抗液態(tài)鉛鉍腐蝕耐高溫結(jié)構(gòu)材料研究方面取得新進(jìn)展:研究顯示Si元素的添加可提高氧化物彌散強(qiáng)化9Cr鋼(以下簡稱9Cr-ODS鋼)的高溫力學(xué)性能,并顯著改善其抗鉛鉍腐蝕性能,相關(guān)成果發(fā)表在國際核材料期刊Journal of Nuclear Materials上。
作為鉛基反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料,9Cr-ODS鋼在液態(tài)鉛鉍中的腐蝕性能將直接影響反應(yīng)堆的服役性能。為改善9Cr-ODS鋼的抗腐蝕性能,研發(fā)團(tuán)隊通過技術(shù)攻關(guān)和實驗,發(fā)現(xiàn)在材料中添加Si元素可以顯著提高抗鉛鉍腐蝕性能。研究結(jié)果顯示Si在基體中形成了均勻彌散分布的Y-Si-O納米顆粒,其數(shù)密度高達(dá)~1024 m-3;同時鉛鉍腐蝕環(huán)境下Si元素易于生成富Si內(nèi)氧化層,可有效阻礙鉛鉍中氧向基體擴(kuò)散及基體元素向鉛鉍溶解,從而使9Cr-ODS鋼具有優(yōu)良的高溫性能及抗液態(tài)鉛鉍腐蝕性能。
本研究為抗鉛鉍腐蝕材料的設(shè)計提供了新思路,對發(fā)展高性能的鉛基反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料具有重要意義。
文章鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022311518312807
含硅9Cr-ODS鋼室溫及550°C高溫拉伸性能
9Cr-ODS鋼在550°C液態(tài)鉛鉍中腐蝕1000h后腐蝕截面形貌:(a)0Si和(b)0.3Si