上海大學先進凝固技術中心（簡稱CAST）團隊聯合中國科學院上海應用物理研究所，首次發現“熱誘導相變”在熔鹽腐蝕過程中起到關鍵作用。

       該研究成果已于近期發表在Journal of  Energy Storage上。審稿人評價：It is interesting and a good future study to inhibit thermal-induced phase transformation of the alloy for improvement of mechanical property and corrosion resistance property in molten salt.（抑制合金的熱誘導相變以提高其在熔融鹽中的力學性能和耐腐蝕性能是一項有趣且有前景的研究。）

新一代光熱發電（CSP）和高溫儲熱（TES）工況溫度將達到700 ℃以上，對結構材料提出了更高的要求。必須采用耐熔鹽腐蝕、耐高溫的合金作為結構部件用材，例如不銹鋼、鎳基合金等。氯化物鹽是新一代光熱發電最有競爭力的儲換熱工質，然而，氯化物鹽的腐蝕性遠高于硝酸鹽，對合金材料的要求更加苛刻。

研究人員選擇Inconel 625合金作為研究對象，首次發現“熱誘導相變”是造成合金熔鹽腐蝕的關鍵因素。其作用機理為：在熱的作用下Inconel 625合金晶界析出大量富Cr碳化物，并以晶界為起始點向晶內生成針狀δ相，這一熱誘導相變加劇了Cr的不均勻分布。晶界處的富Cr碳化物和針狀δ相之間的富Cr區域形成連續腐蝕通道，最終導致合金的腐蝕。這一發現有利于重新審視熔鹽腐蝕發生的機理原理。

Inconel 625合金原始試樣、時效試樣和腐蝕試樣的SEM形貌：(A1) 原樣；(A2) P1放大；(B1) 時效樣品；(B2) P2放大；(C1) 腐蝕試樣；(C2) P3放大

Inconel 625合金中δ相及其鄰近區域的EPMA圖：(a)未腐蝕區域；(b)腐蝕區域

Inconel 625合金在NaCl-KCl-MgCl?熔鹽中的腐蝕機理示意圖

該研究得到國家重點研發計劃（2021YFB3700602）和浙江省“尖兵”“領雁”研發攻關計劃（2023C01005）的資助。論文第一作者為姜金耀碩士研究生，指導老師為中國科學院上海應用物理研究所梁建平正高級工程師、上海大學CAST團隊李慧改教授，中國科學院上海應用物理研究所研究員、中國可再生能源學會太陽能熱發電專委會委員唐忠鋒為共同作者。

來源： 中關村新源太陽能

文獻網址：

https://doi.org/10.1016/j.est.2024.113456