三種不銹鋼在熔融LiCl-Li-,2-O中的腐蝕行為研究.pdf

1、使用后的核燃料一乏燃料的鋰化還原技術(shù)是能夠有效地減少乏燃料的體積和輻射性的一種新技術(shù)，便于其存儲(chǔ)和管理。但是在乏燃料的處理過(guò)程中，結(jié)構(gòu)材料受到熔融LiCl-Li<,2>O的嚴(yán)重腐蝕，從而阻礙了這種新技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。目前，對(duì)金屬材料在熔融LiCl一Li<,2>O中的腐蝕行為的研究不多。本文通過(guò)改變腐蝕環(huán)境的溫度、Li<,2>O濃度，并通過(guò)不同組織材料的對(duì)比，來(lái)研究三種不銹鋼在熔融LiCl-Li<,2>O中的腐蝕行為。本文采用浸沒(méi)法模擬材

2、料在乏燃料處理過(guò)程中的服役條件，利用X射線衍射(XRD)、電子探針(EPMA)等手段研究了三種不銹鋼在熔融LiCl-Li<,2>O中的腐蝕行為，探討了腐蝕機(jī)制，為乏燃料鋰化還原處理技術(shù)所需的結(jié)構(gòu)材料的選材以及使用條件等提供了有益的研究結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 1Crl3不銹鋼在700℃下熔融LiCl和LiCl-3％Li<,2>O中腐蝕50h后，腐蝕產(chǎn)物為鉻的含鋰氧化物(LiCrO<,2>)和鐵的含鋰氧化物(LiFe<,5>O<,8>和L

3、iFeO<,2>)，當(dāng)Li<,2>O濃度達(dá)到5％和10％的時(shí)候腐蝕產(chǎn)物為L(zhǎng)iCrO<,2>和單一的LiFeO<,2>。隨著Li<,2>O濃度的增加，1Crl3不銹鋼的腐蝕速度明顯升高，腐蝕程度明顯加重。 1Crl3不銹鋼在650℃下熔融LiCl-5％Li<,2>O中腐蝕20h后，腐蝕產(chǎn)物為鉻的含鋰氧化物(LiCrO<,2>)和鐵的含鋰氧化物(LiFe<,5>O<,8>和LiFeO<,2>)。在700℃和750℃下，腐蝕產(chǎn)物只有L

4、iFeO<,2>和LiCrO<,2>，說(shuō)明溫度的升高促進(jìn)了LiFe<,5>O<,8>向LiFeO<,2>的轉(zhuǎn)化。腐蝕減重依次增大，腐蝕層厚度依次增厚，說(shuō)明溫度的升高加速了腐蝕。 1Crl8Ni9和1Crl3不銹鋼在700℃熔融LiCl-5％Li<,2>O中腐蝕50h后生成了相同的腐蝕產(chǎn)物，即LiFeO<,2>和LiCrO<,2>；1Crl7的腐蝕產(chǎn)物中除了LiFeO<,2>和LiCrO<,2>，還有LiFe<,5>O<,8>。1