近日，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所熔鹽腐蝕化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研制出LiF-BeF2熔鹽自然循環(huán)腐蝕回路，并在該回路上探究了鎳基合金GH3535的動(dòng)態(tài)腐蝕行為及其影響因素等。同時(shí)，研究基于腐蝕調(diào)控技術(shù)，減緩了GH3535合金在高溫LiF-BeF2熔鹽中的腐蝕速率。相關(guān)研究成果以Corrosion behavior of GH3535 alloy in molten LiF-BeF2 salt為題，發(fā)表在Corrosion Science上。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010938X22000865

高溫熔鹽的腐蝕性是影響金屬材料結(jié)構(gòu)與性能長(zhǎng)期穩(wěn)定性的主要因素之一。為了闡釋溫差、熔鹽腐蝕性與流動(dòng)協(xié)同作用對(duì)材料腐蝕行為的影響，科研團(tuán)隊(duì)從2019年開始攻關(guān)高溫熔鹽動(dòng)態(tài)腐蝕與調(diào)控技術(shù)，先后研制出LiF-BeF2、LiF-NaF-KF、NaCl-KCl-MgCl2等高溫熔鹽自然循環(huán)腐蝕回路，并完成了回路的調(diào)試、運(yùn)行、停電和熔鹽凍堵后恢復(fù)等。

研究在LiF-BeF2自然循環(huán)腐蝕回路中探索鎳基合金和不銹鋼材料的腐蝕機(jī)制，調(diào)控覆蓋氣壓力、石墨、熔鹽腐蝕性等因素剖析金屬材料在高溫熔鹽中腐蝕行為及影響機(jī)制等。目前，該團(tuán)隊(duì)減緩了金屬材料在高溫熔鹽中的腐蝕，如圖所示。LiF-BeF2自然循環(huán)腐蝕回路連續(xù)運(yùn)行已超過(guò)2年，揭示了GH3535材料的可靠性和高溫熔鹽腐蝕性調(diào)控的有效性。

研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來(lái)先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”“變革性潔凈能源技術(shù)與示范”的支持。

（a）316H不銹鋼在700℃氯化物熔鹽中腐蝕后100小時(shí)后的截面SEM圖，（b）316H不銹鋼在腐蝕性調(diào)控氯化物熔鹽中腐蝕3000小時(shí)后的截面SEM圖，（c）GH3535在腐蝕性調(diào)控LiF-BeF2熔鹽回路熱端腐蝕1000小時(shí)的截面SEM，（d）GH3535在腐蝕性調(diào)控LiF-BeF2熔鹽回路冷端腐蝕1000小時(shí)的截面SEM，（e）GH3535在腐蝕性調(diào)控LiF-NaF-KF熔鹽回路熱端腐蝕5000小時(shí)的截面SEM，（f）GH3535在腐蝕性調(diào)控LiF-NaF-KF熔鹽回路冷端腐蝕5000小時(shí)的截面SEM圖。