12期
刘斌等:混合氯化熔融盐的腐蚀性实验
2133
图3是四种不锈钢15天的腐蚀动力曲线,腐蚀动力学是指腐蚀前后单位面积的质量减少或者增加量,本文为每平方厘米的质量减少量。从图中可以得到各种不锈钢都随着腐蚀时间质量不断降低,
4
种不锈钢在混合氯化盐500。C腐蚀条件下,腐蚀速率明显不同,但是腐蚀都比较严重。腐蚀速率从大到小依次为316L、304、321和2520。其中316L在混合氯化盐中的抗腐蚀性能最差,2520的抗腐蚀性能最好。可以看出在前六天的腐蚀过程中速度都比较快,在6天以后304、321和2520腐蚀速率都明显减缓。15天之后316L腐蚀速率仍然达到了
360
mg/cm2天,2520不锈钢的腐蚀是200mg/cm2天。结果显示四种不锈钢都不能长期使用于高温氯化熔融盐的环境。
00
基O之
O。D
0\
g塔0篷
O苦<
O稻
O
拍弘∞”M“掩"眨0
6O
图3四种不锈钢15天的腐蚀动力曲线
Fig.3
Fourstylescorrosiveresllltin15days
3与硝酸熔融盐对不锈钢腐蚀的对比
硝酸钾和硝酸钠的混合盐对常见的不锈钢和钢材腐蚀性较小,成功地在SolarTwo太阳能热发电站中运用.在应用不锈钢材料之前,美国可再生能
源实验室的Bradshaw[7]对不锈钢和碳钢在三种混合硝酸钾和硝酸钠中的腐蚀行为进行了详细的实验(如图4).
在将不锈钢进入混合硝酸盐达到7000h之后,304不锈钢在三种不同的硝酸盐中的质量减少量都在5,--6mg/cm2,减重之后平均厚度减少了6一lotim,而在本实验所用的不锈钢在氯化盐中腐蚀后平均厚度减少了400—800}lm.不锈钢的腐蚀厚度在
万
方数据氯化盐中是在硝酸盐中的几百倍,氯化盐腐蚀非常严重,因此我们需要寻找更好的材料或者添加抗氯化盐腐蚀涂层才能适应混合氯化盐的应用.
昌皇曲、
g捌喀水
罪
图4
304不锈钢在570。C下三种硝酸盐的腐蚀动力曲线
Fig.4
Corrosionresultofstyle304innitratesalt
at
570。C
4结论
测量了四种不锈钢金属在混合氯化熔融盐中的腐蚀情况,对腐蚀结果进行了分析,并与硝酸盐的腐蚀结果进行了比较,为进一步选择熔融盐和研究熔融盐对流换热特性打下了基础。参考文献
【1】Geyer
MA,WinterCJ,eta1.ThermalStorageforSolar
PowerPlants.NewYork:SolarPowerPlants,1991
『21PriceH,eta1.AdvancesinParabolicTroughSolarPower
Technology.
SolarEnergyEngineering,2002,124(2):109—125
『313
KearneyD,HerrmannU.Assessmentof
a
MoltenHeat
TransferFluid
in
a
ParabolicTbughSolarField.Journey
of
SolarEnergyEngineering,2003,125:170—176
f41HerrmannUlf,KellyBruce,HenryP.Two-TankMolten
Salt
Storagefor
Parabolic’IbughSolarPowerPlants.
Energy,2004,(29):883-893
【5】KLovegrove,ALuzzi,ISoldiani,et
a1.DevelopingAm-
moniaBasedThermoehemicalEnergyStorageforDish
Power
Plants.SolarEnergy,2004,76(1_3):331-337
f6】OBene,JPMvanderMeer,RJMKonings.Modelling
andCalculationofthePhaseDiagramsoftheLiF-NaF-RbF-LaF3System.Calphad,2007,31(2):209-216
『71
SHGoods,RWBranshaw,MRPrairie.CorrosionofStainleasandCarbonSteelsinMoltenMixturesofIndus-
trial
Nitrat∞.SandiaReport.1994