继“第一、二届层状材料结构编辑及应用专题研讨会”成功举办之后,第三届研讨会于5月16日在中国科学院宁波材料所前湾园区全省数据驱动高安全能源材料及应用重点实验室举行。本次研讨会由葛芳芳研究员主持,邀请了四位在辐射、高温、高压等极端环境下核用材料的腐蚀行为及防护措施深具研究的专家学者进行报告交流。
深圳大学的龚星研究员做了题为《Si掺杂T91钢在液态铅铋环境中的断裂韧性研究》的报告。基于自主设计和研制的铅铋环境液压驱动疲劳力学试验系统,探讨了T91钢和T91-Si钢在液态铅铋环境下的断裂韧性和液态金属脆化(LME)敏感性;详细解析了断裂韧性随温度、溶解氧浓度、拉伸速率以及加载方式的影响规律;而且通过微观组织分析,揭示了T91-Si钢的主要断裂模式和LME机制。相关工作对铅基快堆材料的发展与选型具有重要参考作用。
随后,西安交通大学核科学与技术学院的郭少强教授做了题为《熔盐堆/铅基堆结构合金腐蚀行为机理研究》的报告。首先介绍了镍钼合金碲化腐蚀行为,研究发现熔盐中合金表面碲化产物的形成不仅取决于碲蒸气分压与金属碲化电位,也会受到熔盐酸碱度的影响。此外,郭教授团队通过多种先进微纳表征手段分析了奥氏体不锈钢铅铋氧化腐蚀后的多层氧化膜结构和演变行为过程,阐述了晶界优先氧化与晶界结构的关联,和不氧化Ni的迁移偏析机制及其对氧化动力学的影响,为奥氏体不锈钢氧化腐蚀模型的开发提供了理论依据。
中国科学院上海应用物理研究所冷滨研究员以《耐磨合金在高温氟化物熔盐中的腐蚀行为研究》为汇报主题。介绍了熔盐堆面临的腐蚀问题及其机理;针对熔盐堆用耐磨材料服役性能评价,开发了高温熔盐环境摩擦磨损测试装置;并详细讲述了Stellite合金、Tribaloy T-400等耐磨合金在熔盐、高温等极端环境下的腐蚀速率、现象及相关机理分析。相关研究及工作平台对高温氟化物熔盐腐蚀环境下的材料开发及评价具有重要的作用。
最后,上海交通大学核动力系统与装备教育部重点实验室副主任郭相龙副教授做了题为《核用超临界二氧化碳布雷顿循环系统关键材料失效机理及新材料研究》的报告。报告首先介绍了超临界二氧化碳为工质的布雷顿循环系统的优势及在核能中的应用。但也指出高温超临界二氧化碳具有极强的渗透性和腐蚀性,导致相关材料发生氧化或碳化等腐蚀反应,而且核用环境下的辐照-腐蚀-力学多场耦合作用,导致材料的失效行为更加复杂,对提升材料的防护性极具挑战。随后系统讲述了几种商用奥氏体不锈钢在超临界二氧化碳中的均匀腐蚀行为,并根据机理分析开发了改进型奥氏体不锈钢。研究了改进型奥氏体不锈钢的均匀腐蚀行为、辐照腐蚀行为、应力腐蚀裂纹萌生及开裂行为,并构建了其在超临界二氧化碳中应力腐蚀开裂裂纹扩展模型。
四位专家的报告对核用环境下材料的腐蚀行为、服役评价、选型依据和新材料研发具有重要的指导意义,将为实验室师生在高安全能源材料的开发与创新带来宝贵的经验和启发。
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