MAX相材料的耐铅铋腐蚀性能研究进展

文档摘要：铅冷快堆(LFR)以具有良好的热物理特性和化学稳定性的液态铅或铅铋合金(LBE)作为冷却剂,但是高温下LBE与结构材料长期接触带来的腐蚀问题会导致材料失效并带来安全隐患.MAX相材料因其优异的力学性能、高温耐腐蚀性能和抗辐照性能,成为铅冷快堆的重要结构材料之一.Ti-Si-C、Ti-Al-C和Zr-Al-C是目前被用于进行LBE腐蚀研究的三种常见MAX相材料体系.近年来,有越来越多的研究者们在不同腐蚀条件下的LBE中开展了腐蚀实验,但是对于MAX相材料的LBE腐蚀机理的分析仍不够系统和深入,也少有提高耐腐蚀性能的改性方法被提出.本文在简要介绍MAX相材料的结构、化学组成和制备方法之后,归纳综述了MAX相材料在高温液态LBE中的腐蚀行为及腐蚀机理的研究进展,提到了温度、氧浓度、时间和流速等不同因素对腐蚀层结构的影响.最后,探讨将用于提升MAX相材料在其他高温介质中耐腐蚀性能的改性方法,引入到针对耐LBE腐蚀性能研究的可能性.

Abstract：Lead-cooledfastreactors(LFR)useliquidleadorlead-bismuthalloy(LBE)ascoolant,whichhasgoodthermophysicalpropertiesandchemicalstability.However,LBEathightemperaturewillcausecorrosionfailurebylong-termcontactwithstructuralmaterialsandbecomeapotentialsafetyissue.MAXphaseshavebecomeoneoftheimportantstructuralmaterialsforlead-cooledfastreactorsduetotheirexcellentmechanicalproperties,high-temperaturecorrosionandradiationresistance.Ti-Si-C,Ti-Al-CandZr-Al-CarethreecommonMAXphasesseriesinLBEcorrosionresearchcurrently.MoreandmoreresearchersrecentlyhavedonenumerouscorrosionexperimentalstudiesinLBEunderdifferentcorrosionconditions.Furthermore,thestudiesoftheLBEcorrosionmechanismofMAXphasesarenotsystematicenoughandlackingdetaileddescription.FewmodificationmethodshavebeenproposedtoimproveLBEcorrosionresistanceofMAXphases.First,thispaperbrieflyintroducedthestructure,chemicalcompositionandpreparationmethodofMAXphases.ThenthearticlesummarizedresearchprogressonthecorrosionbehaviorandcorrosionmechanismofMAXphasesinhigh-temperatureliquidLBE.Theeffectsofdifferentfactorssuchastemperature,oxygenconcentration,timeandflowrateonthecorrosionlayerstructureweredescribed.Subsequently,thepossibilityofintroducingthemodificationmethodinotherhigh-temperaturecorrosiveagentofMAXphasestoimprovecorrosionresistanceintothestudyofLBEwasdiscussed.

作者：杨璇冰  张晓新  燕青芝Author：YANGXuanbing  ZHANGXiaoxin  YANQingzhi
作者单位：北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(z1)
分类号：TL341
关键词：MAX相材料  LBE腐蚀  腐蚀机理  铅冷快堆  结构材料  
Keywords：MAXphases  LBEcorrosion  corrosionmechanism  lead-cooledfastreactor  structuralmaterials  
机标分类号：TG174.4TQ153.17TL341
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：MAX相材料的耐铅铋腐蚀性能研究进展[
期刊论文]  材料导报--2024, 38(z1)杨璇冰  张晓新  燕青芝铅冷快堆(LFR)以具有良好的热物理特性和化学稳定性的液态铅或铅铋合金(LBE)作为冷却剂,但是高温下LBE与结构材料长期接触带来的腐蚀问题会导致材料失效并带来安全隐患.MAX相材料因其优异的力学性能、高温耐腐蚀性能和抗...参考文献和引证文献
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关键词：MAX相材料,LBE腐蚀,腐蚀机理,铅冷快堆,结构材料,

2024-10-3 23:18 上传 MAX相材料的耐铅铋腐蚀性能研究进展.pdf

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