中国科学院核用材料与安全评价重点实验室
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温度诱发TA2-304L电偶对在模拟乏燃料后处理介质中的极性反转
2023-12-25  |          【 】【打印】【关闭

  电偶腐蚀广泛存在于乏燃料后处理的各个阶段,由于其显著的局部腐蚀效应,常造成设备材料的腐蚀失效。温度会显著改变材料的腐蚀电位,极大可能引起电偶对的极性反转。然而,在模拟乏燃料后处理介质中,关于温度对关键材料的电偶腐蚀机理尚缺乏系统研究。基于此,重点实验室科研人员开展了温度对TA2-304L电偶对在硝酸溶液中的腐蚀行为研究。结果表明,温度显著改变了TA2-304L电偶对在硝酸溶液中的腐蚀行为。随着温度的升高,电偶对表现出明显的阴阳极反转,这主要与304L不锈钢由较好的钝化性能向严重的晶间腐蚀转变有关。同时,在TA2观察到临界温度现象,低于临界温度时,随着温度的升高,TA2的耐蚀性单调下降;然而,当温度升高到120 时,耐蚀性又呈现一定的提高,这主要由于硝酸还原反应发生了变化,导致溶液的氧化性显著降低。此外,通过建立电极腐蚀速率与温度之间的关系,计算了活化能,提出了TA2-304L电偶对在硝酸中的电偶腐蚀机理。该研究为后处理设备选材提供了重要支持,强调了乏燃料后处理中通过控制温度来减少电偶腐蚀的重要性。相关结果发表于Electrochimica Acta 468 (2023) 143168. 

TA2、304L和TA2-304L电偶对的失重结果与TA2和304L SS的腐蚀速率 动力学对比

 

(核电材料的多相流损伤与防护研究组 供稿)

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