对高温耐腐蚀结构材料的核聚变反应堆亚博网站下载

做两个专业mis结构材料腐蚀在接触高温液态金属亚博网站下载燃料育种者在东京科技的聚变反应堆——研究人员YNU和QST现在有答案。这个高温的兼容性与液体增殖反应堆结构材料亚博网站下载- - - - - -;反应堆堆芯周围组织,吸收和陷阱内的等离子体中产生的高能中子反应堆- - - - - -;成功的关键是一个聚变反应堆设计。

聚变反应堆可能是一个强大的生成清洁电力的方法,目前,一些潜在的设计探索。聚变反应堆,融合两种原子核释放出大量的能量。这种能量以热量被困在一个“繁殖毯子(BB)”,典型的液态锂合金,周围的反应堆堆芯。然后使用这些热量来驱动涡轮机发电。黑莓也有聚变燃料育种的一个重要功能,创建一个封闭的反应堆燃料循环的无尽的操作没有燃料消耗。

BB的操作在极高的温度在1173 K提供有吸引力的功能产生氢的水,这是一种有希望的技术来实现碳中性的社会。这是可能的,因为空气升温到1173 K的吸收能量的聚变反应。在这样的温度下,存在的风险结构材料与空气接触腐蚀,影响反应堆的安全性和稳定性。亚博网站下载,因此,有必要寻找结构材料化学兼容的BB材料在这些温度。亚博网站下载

一种类型的BB是液态金属BB目前处于探索阶段。一个有前途的候选人这样的论坛是液态锂铅(LiPb)合金。作为候选结构材料与液体LiPb兼容在非常高的温度下,某些碳亚博网站下载化硅(SiC)材料,CVD-SiC, iron-chromium-aluminum (FeCrAl)合金pre-oxidized在空气中正在探索。但这种兼容性信息缺乏超越973 K。

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现在,一组科学家从东京理工学院(日本技术),国立量子科技(QST)和横滨国立大学(YNU),日本,Masatoshi近藤从东京理工大学教授领导了兼容性在更高的温度下。亚博老虎机网登录他们的发现发表在腐蚀科学亚博老虎机网登录。“我们的研究表明CVD-SiC的耐腐蚀机理的细微差别和FeCrAl合金在液态LiPb 1173 K,”近藤教授解释道。

这个团队首先合成高纯LiPb融化和混合颗粒的李在真空条件下和Pb装置。然后加热上述温度的合金,它是液化。样品CVD-SiC FeCrAl合金——和两个变体;有或没有形成一个α-Al pre-oxidation治疗₂O₃表层——;被安置在这种液体LiPb腐蚀测试的250小时。近藤教授所观察到的,“一个有趣的发现是,与先前的文献相反,形成一个α-Al氧化预处理₂O₃层没有提供耐腐蚀超过1023 k .”

横截面上的检索样本显示,CVD-SiC反应与LiPb合金中的杂质形成一层复杂的氧化物,然后为它提供了耐腐蚀。未经处理的FeCrAl合金形成一层氧化物γ-LiAlO₂在与LiPb反应,然后作为一个防腐障碍。在预处理的FeCrAl,α-Al₂O₃表层提供耐腐蚀873 K,但转换成γ-LiAlO₂在1173 K,这是γ-LiAlO₂然后提供耐腐蚀。

来源:https://www.titech.ac.jp/english