氯化物盐作为光热发电(concentrating solar power,CSP)传储热介质,可以显著提升其发电效率、降低发电成本。然而,氯化物熔盐对结构材料具有强烈的腐蚀性,限制了它的应用,因此开发耐氯化物熔盐腐蚀合金及涂层材料显得尤为重要。通过研究...氯化物盐作为光热发电(concentrating solar power,CSP)传储热介质,可以显著提升其发电效率、降低发电成本。然而,氯化物熔盐对结构材料具有强烈的腐蚀性,限制了它的应用,因此开发耐氯化物熔盐腐蚀合金及涂层材料显得尤为重要。通过研究310S钢在高温氯化物熔盐中的腐蚀行为及腐蚀动力学,可以揭示其在氯化熔盐中的失效机制;同时利用包埋渗铝技术在其表面制备Fe-Al涂层,并采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)等表征方法,研究不同腐蚀时间对310S钢微观组织、物相组成的影响,以及Fe-Al涂层在氯化物熔盐中的耐腐蚀性能。结果表明,310S钢在高温氯化物熔盐中,其质量损失和腐蚀速率均随着腐蚀时间的延长而增大,腐蚀300 h时腐蚀速率达到最大,约为5852.72μm/a,此时,2 mm厚的钢板被腐蚀穿透。腐蚀400 h,腐蚀速率稍有降低,但基体内部灌入大量熔盐从内部腐蚀,钢基体腐蚀失效。Fe-Al涂层在高温氯化熔盐中腐蚀400 h,表面形成厚度约为40μm的氧化层,并呈多层结构,从外到内依次为MgO、Mg(Al,Cr)_(2)O_(4)、Al_(2)O_(3),内层的Al_(2)O_(3)层连续致密,且与涂层结合牢固,起到主要防护作用;其腐蚀速率约为264μm/a,为未渗铝钢同等条件下腐蚀速率(5713μm/a)的1/22,显著提升了310S钢的耐氯化熔盐腐蚀性能。分析表明,310S钢在高温氯化物熔盐中基本没有抵抗腐蚀的能力,但通过包埋渗铝技术在其表面制备Fe-Al防护涂层,可有效提升其耐氯化物熔盐腐蚀性能,使其作为结构材料在下一代CSP储热装置中的应用成为可能。展开更多
