CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Ti_3SiC_2、Ti_3AlC_2在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究
李凌
Subtype硕士
Thesis Advisor周兴泰
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline核技术及应用
KeywordMax相材料 Flinak盐 熔盐腐蚀
Abstract近来,熔盐堆作为第四代反应堆之一,由于其固有安全性而受到广泛关注。然而,熔盐堆的高温工作环境,对应用在熔盐堆中的结构材料提出了巨大的挑战,其中结构材料的腐蚀开裂和辐照脆化是导致材料劣化的主要问题。MAX相材料是一种新型抗辐照耐高温结构材料,有望被用在高温堆中。然而,对于MAX相材料应用于熔盐,还需经过与熔盐的相容性验证。本工作研究了MAX相材料在熔融FLiNaK盐中的腐蚀行为,并对MAX相材料在熔融氟盐中的腐蚀机理进行了深入讨论。这一研究对于改善和提高MAX相材料的抗熔盐腐蚀性能具有指导意义。 本工作选取两种最常见的MAX相材料:Ti3SiC2和Ti3AlC2作为实验对象,进行这两种MAX相材料在熔融FLiNaK盐中的腐蚀实验。研究发现,这两种MAX相材料在熔融FLiNaK盐中的腐蚀均表现为A元素(Si和Al)的流失,区别在于,Ti3AlC2样品中Al元素几乎全部流失,而Ti3SiC2样品中Si元素的流失仅发生在表层及浅表层,即Ti3SiC2在熔融FLiNaK盐中的抗腐蚀性能优于Ti3AlC2。由于A元素的流失,原来的六方晶格结构发生拓扑相变转变为立方TiCx结构,并且该腐蚀产物具有类似石墨烯的纳米层状结构。本论文工作还进行了Ti3SiC2在不同温度和时间下的腐蚀行为研究,测试了不同条件下的腐蚀深度。结果表明,Ti3SiC2样品在初始阶段发生很快的腐蚀,随着时间增长,腐蚀趋于缓慢,腐蚀深度随时间呈抛物线变化的趋势,表明MAX相材料在熔融FLiNaK盐中的腐蚀是由元素扩散控制。在不同温度下的腐蚀数据表明,随着温度升高,腐蚀深度增大,这是由于温度升高元素扩散加快所致。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14782
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
李凌. Ti_3SiC_2、Ti_3AlC_2在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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