Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Honeycomb-struktur med iltfattige porer fundet i oxidskala på små blybaserede reaktormaterialer

Honeycomb strukturer i lokaliserede områder i toppen af ​​magnetitlaget på et martensitisk stål efter korrosion i LBE. Kredit:Luo Lin

Et forskerhold ledet af Jiang Zhizhong fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har fundet en bikagestruktur i lokaliserede områder i toppen af ​​magnetitlaget på martensitisk stål og analyseret dets dannelsesårsag og behandle.

Små atomreaktorer, især blykølede hurtige reaktorer med bly-vismut eutektisk legering (LBE) som hovedkølemiddel, har gode anvendelsesmuligheder inden for havkraft, regional strømforsyning, havvandsafsaltning og andre områder. Der kan dog forekomme homogen oxidationskorrosion eller opløsningskorrosion i stålmaterialer, og LBE-infiltration og grubetæring kan også forekomme i lokale områder på grund af ferrum, krom og nikkels høje opløselighed i LBE ved høj temperatur. Pitting-korrosion er en af ​​de mest ødelæggende korrosionsformer, som alvorligt vil påvirke den langsigtede sikre drift af små blykølede hurtige reaktorer.

"Bikagestrukturen er sammensat af mange iltfattige porer og omgivende netlignende grene," sagde Luo Lin, medlem af forskerholdet. "Lav iltkoncentration fremmer dannelsen af ​​bikagestrukturer på kortere tid og på flere områder."

Desuden steg porestørrelsen og det iltfattige område med korrosionstiden. Ved 2.000 timer udvidede den iltfattige zone sig til magnetitlaget og spinellaget under porerne, hvilket resulterede i flere ilttomheder i ovenstående lag.

(en). Tværsnitsmorfologi af stål udsat for LBE indeholdende 10-7 vægt% oxygen i 2.000 timer; (b)-(f). Energy Dispersive Spectroscop-kortscanningsresultater af området angivet af den blå boks i (a). Kredit:Luo Lin

"Bikagestrukturen kan blive et kernepunkt for grubetæring og fremme udviklingen af ​​grubetæring," sagde Luo.

Denne undersøgelse viser, at tilstedeværelsen af ​​bikagestruktur betyder, at den lave koncentration af opløst ilt i LBE er lav, hvilket kræver optimalt design af iltkontrolsystem.

Forskningen blev offentliggjort i Corrosion Science . + Udforsk yderligere

Forskere opnår nye resultater om korrosionsadfærd af legeringsmaterialer under ekstreme miljøer




Varme artikler