金属Mo在500 ℃ LiF-LiCl-LiBr-Li熔盐中的腐蚀行为研究

doi:10.11902/1005.4537.2021.011

中国腐蚀与防护学报

2022, Vol. 42

Issue (1): 67-72 DOI: 10.11902/1005.4537.2021.011

研究报告

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金属Mo在500 ℃ LiF-LiCl-LiBr-Li熔盐中的腐蚀行为研究

张建(

), 黄金, 许家鹏, 罗国强, 沈强

武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉 430070

Corrosion Behavior of Molybdenum in LiF-LiCl-LiBr-Li Molten Salt at 500 ℃

ZHANG Jian(

), HUANG Jin, XU Jiapeng, LUO Guoqiang, SHEN Qiang

State Key Lab of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China

全文: PDF(14440 KB) HTML

摘要:

采用静态腐蚀法研究了Mo在500 ℃ LiF-LiCl-LiBr-Li熔盐中的腐蚀行为。利用XRD，FE-SEM，EDS表征了Mo在腐蚀前后的物相组成，微观形貌和元素分布。结果表明，Mo具有较好抗LiF-LiCl-LiBr熔盐腐蚀性能；且受未除净杂质的影响，主要生成MoO₂和MoS₂。金属Li会优先与Mo晶界富集的O反应，导致Mo晶粒剥落，明显加速其腐蚀；腐蚀产物中MoO₂消失，出现Li₂CO₃。

关键词 ：锂熔盐, 金属钼, 腐蚀行为, 腐蚀机理, 金属锂

Abstract：

Corrosion behavior of Mo, prepared by plasma activation sintering technique, in molten LiF-LiCl-LiBr-Li at 500 ℃ was examined by means of immersion test, XRD, FE-SEM and EDS. The results show that the sinttered Mo have good corrosion resistance in LiF-LiCl-LiBr molten salt, but it will be corroded by residual impurities forming corrosion products of MoO₂ and MoS₂. Furthermore, the addition of metallic Li into the molten salt will induce the grain boundary corrosion of Mo, where rich in O element, thereby lead to separation of Mo grains and severe corrosion of Mo. Meanwhile, the corrosion products changed from MoO₂ to Li₂CO₃.

Key words： lithium molten salt molybdenum corrosion behavior corrosion mechanism metallic Li

收稿日期: 2021-01-15

ZTFLH:

TG174

基金资助:国家重点研发计划(2018YFB0905600)

通讯作者: 张建 E-mail: zhangjian178@whut.edu.cn

Corresponding author: ZHANG Jian E-mail: zhangjian178@whut.edu.cn

作者简介: 张建，男，1984年生，博士，副研究员

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张建, 黄金, 许家鹏, 罗国强, 沈强. 金属Mo在500 ℃ LiF-LiCl-LiBr-Li熔盐中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(1): 67-72.
Jian ZHANG, Jin HUANG, Jiapeng XU, Guoqiang LUO, Qiang SHEN. Corrosion Behavior of Molybdenum in LiF-LiCl-LiBr-Li Molten Salt at 500 ℃. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2022, 42(1): 67-72.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2021.011 或 https://www.jcscp.org/CN/Y2022/V42/I1/67

图1 Mo在LiF-LiCl-LiBr中不同腐蚀时间后的失重曲线

图2 Mo在LiF-LiCl-LiBr中不同腐蚀时间后的XRD谱

图3 Mo在LiF-LiCl-LiBr中不同腐蚀时间后的表面微观形貌

图4 Mo在LiF-LiCl-LiBr中腐蚀150 h后EDS面扫描及不同腐蚀时间后表面元素含量

图5 Mo在LiF-LiCl-LiBr中不同腐蚀时间后的截面SEM像

图6 Mo在添加不同含量金属Li的熔盐中腐蚀150 h的质量变化

图7 Mo在添加不同含量金属Li的熔盐中腐蚀150 h后的XRD谱

图8 Mo在添加不同含量金属Li的熔盐中腐蚀150 h后的表面和截面微观形貌图

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