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文档简介
LiF-NaF-KF熔盐中碳化硅与镍基合金的腐蚀交互作用及机制探究一、引言1.1研究背景与意义随着全球能源需求的不断增长以及对清洁能源的迫切追求,核能作为一种高效、低碳的能源形式,在能源结构中的地位愈发重要。第四代核反应堆技术因具备更高的安全性、更好的经济性、更强的核废料管理能力以及更优的防扩散性能,成为了当前核能领域的研究热点。其中,熔盐堆(MSR)以其独特的技术优势,如可在常压下运行、使用液态燃料实现在线换料、采用无水冷却技术等,被视为极具潜力的未来能源解决方案,受到了国际社会的广泛关注。碳化硅(SiC)材料由于具有高熔点、高硬度、良好的化学稳定性、优异的热导率以及较低的热膨胀系数等特性,在高温、腐蚀和辐射等极端环境下展现出卓越的性能。在熔盐堆中,碳化硅可用于制造燃料包壳、堆芯结构部件等关键组件,能够有效提升反应堆的安全性和可靠性。同时,其良好的中子经济性也有助于提高反应堆的运行效率。镍基合金则凭借其出色的高温强度、抗氧化性和抗腐蚀性,在航空航天、能源等领域得到了广泛应用。在熔盐堆中,镍基合金是制造反应堆容器、管道、热交换器等部件的重要材料,能够承受高温熔盐的腐蚀和冲刷,确保反应堆的长期稳定运行。LiF-NaF-KF熔盐(简称FLiNaK)是熔盐堆中常用的一种冷却剂和载热介质,具有较低的熔点、较高的热导率和良好的化学稳定性。然而,在高温、强辐射等复杂工况下,碳化硅与镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中会发生腐蚀诱导的相互作用,这可能导致材料的性能劣化,影响反应堆的安全运行和使用寿命。这种腐蚀诱导的相互作用涉及到复杂的物理、化学过程,包括熔盐对材料的溶解、材料元素在熔盐中的扩散、材料表面腐蚀产物的形成与剥落等。目前,对于这些过程的理解还不够深入,相关的研究仍存在许多空白和挑战。研究碳化硅与镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中腐蚀诱导的相互作用,对于深入了解材料在熔盐堆环境中的腐蚀行为和劣化机制具有重要意义。通过揭示腐蚀诱导相互作用的机理,可以为熔盐堆材料的选择、设计和优化提供理论依据,有助于开发出更具耐腐蚀性和可靠性的新型材料,从而提高熔盐堆的安全性和经济性,推动熔盐堆技术的商业化应用进程。1.2国内外研究现状在碳化硅的熔盐腐蚀研究方面,国内外学者已取得了一系列重要成果。研究表明,碳化硅在高温熔盐中的腐蚀行为较为复杂,受到多种因素的影响。例如,温度的升高会显著加速碳化硅的腐蚀速率,因为高温会增强熔盐中离子的活性和扩散能力,促进碳化硅与熔盐之间的化学反应。熔盐的成分对碳化硅的腐蚀也起着关键作用,不同的熔盐体系具有不同的化学性质和腐蚀性。有研究发现,在某些含氟熔盐中,碳化硅的腐蚀主要是由于氟离子与碳化硅中的硅原子发生反应,形成挥发性的硅氟化物,从而导致碳化硅的损耗。在镍基合金的熔盐腐蚀研究领域,众多学者也进行了深入探索。镍基合金在熔盐中的腐蚀主要包括均匀腐蚀、点蚀和晶间腐蚀等形式。合金元素的种类和含量对其耐腐蚀性有着重要影响,如铬、钼等元素可以提高镍基合金在熔盐中的耐腐蚀性,它们能够在合金表面形成一层致密的氧化膜,阻止熔盐与合金基体的进一步接触。此外,熔盐中的杂质含量也会对镍基合金的腐蚀行为产生影响,某些杂质可能会加速腐蚀过程。关于碳化硅与镍基合金在熔盐中相互作用的研究相对较少。有研究指出,在熔盐环境中,碳化硅与镍基合金之间可能会发生元素的扩散和化学反应,导致界面处形成新的化合物,这些新化合物的形成可能会改变材料的性能,进而影响材料的使用寿命。但目前对于这种相互作用的具体机制,如元素扩散的路径和速率、化学反应的动力学过程等,仍缺乏系统深入的认识,相关研究尚存在许多空白和不足。1.3研究目标与内容本研究旨在深入揭示碳化硅与镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中腐蚀诱导的相互作用机制,明确影响这种相互作用的关键因素,为熔盐堆材料的优化设计和长期安全运行提供坚实的理论依据和数据支持。具体研究内容如下:实验设计与样品制备:精心选取具有代表性的碳化硅和镍基合金材料,通过精确的加工工艺制备出满足实验要求的样品。利用先进的分析技术,如扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等,对样品的微观结构和化学成分进行全面、细致的表征,为后续实验提供准确的基础数据。同时,采用特定的实验装置,模拟熔盐堆实际运行中的高温、熔盐腐蚀等工况,确保实验条件的真实性和可靠性。腐蚀产物分析:在实验过程中,密切关注碳化硅与镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀现象,准确记录腐蚀发生的时间、位置和程度等信息。对腐蚀产物进行系统收集,运用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱等先进分析手段,精确确定腐蚀产物的物相组成和晶体结构。通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和原子探针断层扫描(APT)等微观分析技术,深入研究腐蚀产物的微观结构和元素分布,为探究腐蚀诱导的相互作用机制提供关键线索。相互作用过程研究:基于先进的微观表征技术,如扫描透射电子显微镜(STEM)结合能谱分析(EDS)和电子能量损失谱(EELS),详细研究碳化硅与镍基合金在熔盐中的元素扩散行为和化学反应过程。通过精确测量元素在材料内部和熔盐中的浓度分布随时间的变化,建立元素扩散模型,深入揭示元素扩散的驱动力和影响因素。运用热力学和动力学原理,分析化学反应的可能性和速率,确定反应的关键步骤和控制因素,全面阐述相互作用的过程和机制。影响因素研究:系统研究温度、熔盐成分、杂质含量等因素对碳化硅与镍基合金相互作用的影响规律。通过设计一系列对比实验,在不同温度条件下进行碳化硅与镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀实验,分析温度对腐蚀速率、产物形成和元素扩散的影响,确定温度与相互作用之间的定量关系。改变熔盐中LiF、NaF、KF的比例,研究熔盐成分对相互作用的影响,明确不同成分熔盐的腐蚀性差异和作用机制。控制熔盐中的杂质含量,研究杂质对相互作用的促进或抑制作用,确定杂质的临界含量和影响方式,为熔盐的净化和材料的防护提供理论依据。1.4研究方法和技术路线本研究采用静态腐蚀实验法,将碳化硅与镍基合金样品置于高温LiF-NaF-KF熔盐中,通过精确控制实验条件,深入研究两者之间腐蚀诱导的相互作用。利用扫描电子显微镜(SEM)观察样品腐蚀前后的微观形貌变化,能谱仪(EDS)分析表面元素组成及含量的改变,以全面了解腐蚀对材料微观结构和成分的影响。借助X射线衍射(XRD)技术确定腐蚀产物的物相,拉曼光谱分析其化学键结构,从而明确腐蚀产物的种类和结构特征。通过电子背散射衍射(EBSD)研究材料的晶体取向和晶界特征变化,揭示腐蚀过程中晶体结构的演变。运用热力学软件计算反应的吉布斯自由能变化,判断反应发生的可能性;结合动力学分析,研究反应速率与温度、时间等因素的关系,深入探究腐蚀诱导相互作用的热力学和动力学机制。在技术路线上,首先精心制备碳化硅和镍基合金样品,并运用多种分析技术对其微观结构和化学成分进行全面表征。接着,将样品放入高温LiF-NaF-KF熔盐中开展静态腐蚀实验,严格控制实验条件,确保实验结果的准确性和可靠性。在实验过程中,定时取出样品,采用SEM、EDS、XRD、拉曼光谱等多种分析测试技术,对样品的腐蚀形貌、元素分布、物相组成等进行系统分析。然后,基于实验数据,深入研究碳化硅与镍基合金在熔盐中的腐蚀诱导相互作用机制,包括元素扩散行为、化学反应过程等。最后,综合考虑温度、熔盐成分、杂质含量等因素对相互作用的影响,总结出相关规律,为熔盐堆材料的优化设计提供科学依据。二、实验材料与方法2.1实验材料选用化学气相沉积(CVD)法制备的高纯碳化硅材料,其纯度高达99.9%以上,确保了材料性能的稳定性和一致性,减少杂质对实验结果的干扰。该碳化硅材料具有均匀的微观结构,晶体缺陷少,为研究其在熔盐中的腐蚀行为提供了良好的基础。将其加工成尺寸为10mm×10mm×3mm的块状样品,以便于后续的实验操作和分析测试。镍基合金选用Inconel625合金,其化学成分(质量分数,%)为:Ni58.0-63.0,Cr20.0-23.0,Mo8.0-10.0,Nb3.15-4.15,Fe≤5.0,Si≤0.5,Mn≤1.0,C≤0.1,P≤0.015,S≤0.015。该合金具有优异的高温强度、抗氧化性和抗腐蚀性,在熔盐堆相关环境中具有潜在的应用价值。将其加工成与碳化硅样品尺寸相同的块状样品,保证实验条件的一致性。LiF-NaF-KF熔盐(FLiNaK)由化学试剂公司购买,其纯度为分析纯,摩尔比为LiF:NaF:KF=46.5:11.5:42。在使用前,对熔盐进行严格的纯化处理,以去除其中的杂质。采用H₂-HF气体纯化法,将熔盐置于高温炉中,在H₂-HF混合气体氛围下进行处理,去除熔盐中的金属杂质和氧化物等。经过纯化处理后,熔盐中的主要杂质含量(mg/kg)分别为:Fe≤10.0,Cr≤1.0,Ni≤250.0,Mo≤0.2,Cl⁻≤20.0,NO₃⁻≤5.0,PO₄³⁻≤15.0,SO₄²⁻≤20.0,O≤300.0。通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、离子色谱仪和氧分析仪等设备对杂质含量进行精确检测,确保熔盐的纯度满足实验要求。实验中还使用了其他辅助材料,如用于清洗样品的无水乙醇(分析纯)、去离子水,以及用于盛装样品和熔盐的石墨坩埚(纯度≥99.5%)、密封用的不锈钢坩埚等。无水乙醇和去离子水用于去除样品表面的油污和杂质,确保样品表面的清洁度。石墨坩埚具有良好的耐高温性能和化学稳定性,能够在高温熔盐环境下保持稳定,不与熔盐和样品发生化学反应。不锈钢坩埚用于密封实验装置,隔绝外界气氛,防止空气中的氧气、水分等对实验产生干扰。2.2实验设备实验采用的高温炉为箱式电阻炉(型号:SX2-12-13),由上海实验电炉厂生产。该高温炉的最高工作温度为1300℃,额定功率12kW,炉膛尺寸为300mm×200mm×120mm。其温度控制精度可达±1℃,配备智能温控仪,可实现程序升温、恒温等功能,满足实验对不同温度条件的需求。样品的微观结构和成分分析在扫描电子显微镜(SEM,型号:ZEISSUltra55)上进行,该设备具有高分辨率和高放大倍数的特点,二次电子图像分辨率可达1.0nm(15kV),背散射电子图像分辨率可达1.5nm(15kV)。配备的能谱仪(EDS,型号:OxfordX-Max80)可对样品表面元素进行定性和定量分析,元素分析范围为B-U,检测限低至0.1wt%。X射线衍射分析(XRD)采用荷兰PANalytical公司的X’PertPRO型X射线衍射仪,使用CuKα辐射源(λ=0.15406nm),工作电压40kV,工作电流40mA。扫描范围为10°-90°,扫描步长0.02°,可精确测定腐蚀产物的物相组成。拉曼光谱分析使用RenishawinViaReflex型拉曼光谱仪,激发光源为532nm的半导体激光器,光谱分辨率可达1cm⁻¹,可有效分析腐蚀产物的化学键结构和分子振动模式。样品的清洗和干燥在超声波清洗器(型号:KQ-500DE)中进行,该清洗器的功率为500W,频率40kHz,具有较强的清洗能力,能有效去除样品表面的杂质。干燥过程使用电热鼓风干燥箱(型号:101-2AB),最高温度300℃,可快速干燥样品,保证实验的顺利进行。实验在充氩手套箱(型号:LAB2000)中进行,手套箱内水、氧含量均低于1ppm,为实验提供了无氧、无水的惰性环境,避免样品和熔盐在实验过程中被氧化或受潮。2.3实验步骤首先进行熔盐纯化,将购买的分析纯LiF-NaF-KF熔盐置于高温炉中,在H₂-HF混合气体氛围下进行纯化处理。H₂-HF混合气体的流量比控制为H₂:HF=5:1,处理温度设定为600℃,处理时间为12h。处理过程中,H₂起到还原作用,将熔盐中的金属氧化物杂质还原为金属单质,HF则与金属单质反应生成挥发性的金属氟化物,从而去除熔盐中的金属杂质和氧化物等。经过纯化处理后,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、离子色谱仪和氧分析仪等设备对熔盐中的杂质含量进行精确检测,确保熔盐的纯度满足实验要求。对碳化硅和镍基合金样品进行预处理,用线切割将碳化硅和镍基合金加工成尺寸为10mm×10mm×3mm的块状样品。采用水磨砂纸对样品表面进行逐级打磨,从80#砂纸开始,依次更换为120#、240#、400#、600#、800#、1000#、1200#、1500#砂纸,以去除样品表面的加工痕迹和氧化物杂质,使样品表面粗糙度达到Ra0.1-0.2μm。打磨过程中,始终保持样品表面湿润,避免产生过多的热量导致样品表面氧化。打磨完成后,将样品依次放入去离子水和无水乙醇中,在超声波清洗器中清洗15min,以去除表面残留的磨屑和油污。清洗结束后,用吹风机冷风吹干样品表面,然后采用游标卡尺及精密天平对样品的实际尺寸及重量进行测量,并记录数据。将预处理后的碳化硅和镍基合金样品放入双层坩埚装置中进行静态腐蚀实验。内层为石墨坩埚,用于盛装样品及熔盐;外层为不锈钢坩埚,用于密封,隔绝外界气氛。实验前,先用无水乙醇清洗石墨坩埚及石墨坩埚盖,然后转移到700℃的真空炉中烘干24h,以尽可能去除石墨中吸附的水分和氧气。待真空炉冷却至室温,迅速将石墨坩埚转移到充氩手套箱中备用。不锈钢坩埚则先使用去污粉和自来水去除表面的油污,再使用去离子水和无水乙醇清洗,然后转移到120℃的真空干燥箱中干燥2h,冷却后转移至手套箱中备用。在手套箱中,将碳化硅和镍基合金样品分别用316不锈钢丝悬挂在石墨坩埚顶部的绝缘陶瓷杆上,保持样品与石墨之间的绝缘性,避免因试样与石墨连接而产生的电偶腐蚀。向石墨坩埚中加入约220g纯化后的LiF-NaF-KF熔盐,盖上石墨坩埚盖后放入外层不锈钢坩埚内,并在手套箱中对外层坩埚进行焊接密封。将密封好的腐蚀容器从手套箱中取出,放入高温炉中,以5℃/min的升温速率升温至设定温度(分别为600℃、700℃、800℃),然后恒温保持一定时间(分别为200h、400h、600h),进行静态腐蚀实验。实验过程中,通过高温炉的智能温控仪实时监测和控制温度,确保温度波动在±1℃以内。腐蚀实验结束后,将样品从高温炉中取出,自然冷却至室温。然后将样品放入1mol/L的Al(NO₃)₃水溶液中,在超声波清洗器中超声清洗30min,以去除样品表面残留的熔盐。Al(NO₃)₃水溶液与熔盐中的氟化物发生反应,生成可溶性的铝氟化物,从而有效去除熔盐。接着,将样品放入去离子水中,再次超声清洗15min,去除表面残留的Al(NO₃)₃水溶液和其他杂质。清洗完成后,用吹风机冷风吹干样品表面。采用扫描电子显微镜(SEM)对清洗后的样品进行微观形貌观察,加速电压设定为15kV,工作距离控制在10-15mm。通过SEM观察,可以清晰地看到样品腐蚀前后的表面形貌变化,如腐蚀坑、裂纹、腐蚀产物的分布等情况。利用能谱仪(EDS)对样品表面元素进行定性和定量分析,分析区域为样品表面的不同位置,每个位置采集3-5个点的数据,以确保分析结果的准确性。EDS可以确定样品表面元素的组成及含量变化,为研究腐蚀过程中的元素迁移和化学反应提供重要依据。使用X射线衍射仪(XRD)对样品表面的腐蚀产物进行物相分析,扫描范围设定为10°-90°,扫描步长为0.02°,扫描速度为2°/min。通过XRD分析,可以确定腐蚀产物的晶体结构和化学成分,从而深入了解腐蚀反应的产物种类和生成机制。采用拉曼光谱仪对腐蚀产物进行化学键结构分析,激发光源为532nm的半导体激光器,积分时间为10s,累加次数为3次。拉曼光谱可以提供腐蚀产物中化学键的振动信息,进一步揭示腐蚀产物的分子结构和化学组成。三、实验结果与讨论3.1碳化硅与镍基合金在熔盐中的腐蚀产物分析3.1.1镍基合金表面腐蚀产物利用XRD对镍基合金表面的腐蚀产物进行物相分析,结果显示在镍基合金表面检测到了镍的硅化物(Ni_3Si、Ni_{31}Si_{12})的特征衍射峰。在700℃、400h的腐蚀条件下,Ni_3Si的(111)晶面衍射峰出现在2θ约为38.5°处,(200)晶面衍射峰出现在2θ约为44.7°处;Ni_{31}Si_{12}的(222)晶面衍射峰出现在2θ约为34.8°处,(400)晶面衍射峰出现在2θ约为42.3°处。这表明在LiF-NaF-KF熔盐的腐蚀作用下,镍基合金表面形成了镍的硅化物。结合SEM-EDS分析,从SEM图像中可以清晰地观察到镍基合金表面腐蚀产物的微观形貌,呈现出颗粒状和块状的混合形态,颗粒大小在1-5μm之间,块状尺寸约为5-10μm。EDS分析表明,在这些腐蚀产物区域,镍和硅元素的含量明显增加,其中镍元素的原子百分比达到60%-70%,硅元素的原子百分比为20%-30%,进一步证实了镍的硅化物的存在。镍的硅化物的形成过程主要涉及以下几个步骤:在高温熔盐环境下,熔盐中的氟离子具有较强的活性,能够与镍基合金中的镍、铬等金属元素发生化学反应。镍基合金中的镍元素首先被氟离子氧化,形成镍离子(Ni^{2+})进入熔盐中。与此同时,碳化硅在熔盐中也会发生一定程度的腐蚀,其表面的硅原子会被熔盐中的氧化剂氧化,形成硅离子(Si^{4+})进入熔盐。随着腐蚀反应的进行,熔盐中的Ni^{2+}和Si^{4+}浓度逐渐增加,当它们的浓度达到一定程度时,在镍基合金表面发生化学反应,生成镍的硅化物。反应方程式如下:3Ni^{2+}+Si^{4+}\longrightarrowNi_3Si31Ni^{2+}+12Si^{4+}\longrightarrowNi_{31}Si_{12}镍的硅化物的形成原因主要与熔盐的腐蚀性、合金元素的活性以及反应的热力学和动力学条件有关。LiF-NaF-KF熔盐具有较高的化学活性,能够促进合金元素的溶解和反应。镍基合金中的镍元素相对较为活泼,容易与熔盐中的其他物质发生反应。碳化硅的存在为硅元素的提供了来源,使得镍和硅能够在合适的条件下结合形成硅化物。反应的热力学驱动力促使反应向生成镍的硅化物的方向进行,而高温环境则为反应提供了足够的能量,加快了反应的速率,有利于镍的硅化物的形成。3.1.2碳化硅表面腐蚀产物对碳化硅表面的腐蚀产物进行XRD分析,检测到了铬的碳化物(Cr_3C_2、Cr_7C_3)的特征衍射峰。在800℃、600h的腐蚀条件下,Cr_3C_2的(111)晶面衍射峰出现在2θ约为32.8°处,(200)晶面衍射峰出现在2θ约为39.3°处;Cr_7C_3的(222)晶面衍射峰出现在2θ约为33.7°处,(400)晶面衍射峰出现在2θ约为41.5°处。这表明在熔盐腐蚀过程中,碳化硅表面生成了铬的碳化物。通过SEM-EDS分析,从SEM图像中可以看到碳化硅表面腐蚀产物呈现出针状和片状的形态,针状长度约为5-10μm,片状尺寸为2-5μm。EDS分析显示,在这些腐蚀产物区域,铬和碳元素的含量显著增加,铬元素的原子百分比达到40%-50%,碳元素的原子百分比为30%-40%,进一步验证了铬的碳化物的存在。铬的碳化物的形成过程如下:镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中被腐蚀,其中的铬元素以铬离子(Cr^{3+})的形式溶解到熔盐中。随着腐蚀时间的延长,熔盐中Cr^{3+}的浓度逐渐升高。碳化硅表面的碳原子具有一定的活性,在高温熔盐环境下,熔盐中的Cr^{3+}会与碳化硅表面的碳原子发生化学反应,生成铬的碳化物。反应方程式如下:3Cr^{3+}+2C\longrightarrowCr_3C_27Cr^{3+}+3C\longrightarrowCr_7C_3铬的碳化物的生成对碳化硅的性能产生了多方面的影响。从力学性能角度来看,铬的碳化物的硬度较高,其在碳化硅表面的生成会使碳化硅表面的硬度增加,在一定程度上提高了碳化硅的耐磨性。然而,由于铬的碳化物与碳化硅的热膨胀系数存在差异,在温度变化过程中,两者之间会产生热应力。当热应力超过一定限度时,会导致碳化硅表面出现裂纹,从而降低了碳化硅的强度和韧性。在化学性能方面,铬的碳化物的化学稳定性相对较低,在熔盐中可能会进一步发生反应,导致碳化硅表面的腐蚀加剧。铬的碳化物的存在还可能改变碳化硅表面的电荷分布和化学反应活性,影响碳化硅与熔盐之间的后续反应。3.2碳化硅在含不同杂质熔盐中的腐蚀行为3.2.1净化熔盐中碳化硅的腐蚀在净化后的FLiNaK熔盐中,碳化硅的腐蚀行为较为轻微。通过对不同腐蚀时间和温度下碳化硅样品的质量变化进行测量,发现碳化硅的质量损失率随着腐蚀时间的延长和温度的升高而逐渐增加,但整体质量损失率较低。在600℃下腐蚀200h,碳化硅的质量损失率仅为0.12%;当温度升高到800℃,腐蚀时间延长至600h时,质量损失率也仅达到0.35%。碳化硅在净化熔盐中的腐蚀主要是由熔盐和碳化硅中氧杂质驱动的均匀腐蚀。在高温条件下,熔盐中的氧杂质会与碳化硅发生化学反应。碳化硅中的硅原子与氧结合,形成二氧化硅(SiO_2),其反应方程式为:SiC+2O_2\longrightarrowSiO_2+CO_2生成的SiO_2会进一步与熔盐中的氟离子反应,形成可溶性的氟硅酸盐,从而导致碳化硅中的硅元素被腐蚀溶解到熔盐中,使碳化硅材料整体表现为腐蚀失重。反应方程式如下:SiO_2+6F^-\longrightarrowSiF_6^{2-}+2O^{2-}从微观角度来看,通过SEM观察碳化硅腐蚀后的表面形貌,发现表面较为均匀地分布着微小的腐蚀坑,腐蚀坑的直径在0.5-1μm之间。这表明碳化硅在净化熔盐中的腐蚀是均匀发生的,没有明显的局部腐蚀现象。EDS分析结果显示,腐蚀后的碳化硅表面硅元素的含量明显降低,进一步证实了硅元素的溶解导致了碳化硅的腐蚀失重。3.2.2含Cr^{3+}熔盐中碳化硅的腐蚀当熔盐中含有Cr^{3+}离子时,碳化硅的腐蚀行为发生了显著变化。随着熔盐中Cr^{3+}离子浓度的升高,碳化硅的腐蚀表现由腐蚀失重逐渐转变为腐蚀增重。在Cr^{3+}离子浓度为0.05mol/L的熔盐中,700℃下腐蚀400h后,碳化硅的质量损失率为0.08%;而当Cr^{3+}离子浓度增加到0.2mol/L时,相同条件下碳化硅的质量增重率达到了0.15%。碳化硅的腐蚀增重主要是由于熔盐中的Cr^{3+}与碳化硅发生反应,生成了腐蚀产物碳化铬(Cr_3C_2、Cr_7C_3)和氟化硅(SiF_4)。反应方程式如下:3Cr^{3+}+2SiC\longrightarrowCr_3C_2+2Si^{4+}+2C7Cr^{3+}+3SiC\longrightarrowCr_7C_3+3Si^{4+}+3CSi^{4+}+4F^-\longrightarrowSiF_4生成的碳化铬附着在碳化硅表面,导致碳化硅的质量增加。同时,熔盐中的Si元素浓度也随着反应的进行而增加,进一步验证了上述反应的发生。通过XRD分析,在碳化硅表面检测到了Cr_3C_2和Cr_7C_3的特征衍射峰,进一步证实了碳化铬的生成。SEM观察发现,碳化硅表面生成了一层致密的碳化铬层,厚度约为2-3μm,这层碳化铬层对碳化硅起到了一定的保护作用,减缓了碳化硅的进一步腐蚀。但当碳化铬层在温度变化或外力作用下出现裂纹或剥落时,碳化硅仍会继续受到腐蚀。3.3镍基合金与碳化硅在熔盐中的相互作用过程3.3.1腐蚀初期相互作用在腐蚀初期,熔盐中的初始杂质对镍基合金和碳化硅的腐蚀起着关键作用。熔盐中常见的初始杂质如Fe^{2+/3+}、Ni^{2+}以及水杂质等,会与镍基合金中的铬元素发生化学反应。水杂质在高温下会分解产生氧气,氧气与铬元素反应生成氧化铬,而熔盐中的氟离子会进一步与氧化铬反应,形成氟化铬(CrF_3),使合金中的铬元素以氟化铬的形式向熔盐中扩散溶解,其反应过程如下:4Cr+3O_2\longrightarrow2Cr_2O_3Cr_2O_3+6F^-\longrightarrow2CrF_3+3O^{2-}同时,初始杂质也会与碳化硅材料发生反应。熔盐中的Fe^{3+}具有氧化性,能够与碳化硅中的硅原子发生氧化还原反应,将硅原子氧化为硅离子(Si^{4+}),并生成可溶性的含硅腐蚀产物,如氟硅酸铁(Fe_2(SiF_6)_3),导致熔盐中硅元素含量升高,反应方程式为:3SiC+4Fe^{3+}+18F^-\longrightarrowFe_2(SiF_6)_3+2Fe+3C通过对腐蚀初期熔盐中元素含量的分析,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)检测发现,熔盐中铬元素和硅元素的浓度随着腐蚀时间的增加而逐渐上升。在600℃下腐蚀50h后,熔盐中铬元素的浓度从初始的0.01mg/kg增加到了0.05mg/kg,硅元素的浓度从0.02mg/kg增加到了0.08mg/kg。这进一步证实了镍基合金中铬元素的扩散溶解以及碳化硅中硅元素的溶解进入熔盐的过程。镍基合金中铬元素的扩散溶解会对合金的性能产生显著影响。铬元素是镍基合金中重要的合金元素之一,它能够提高合金的耐腐蚀性和抗氧化性。在腐蚀初期,铬元素的大量溶解会破坏合金表面原本形成的致密氧化膜,使合金失去对基体的保护作用,从而加速合金的腐蚀。碳化硅中硅元素的溶解也会导致碳化硅表面结构的破坏,降低其硬度和强度等性能。3.3.2腐蚀中期相互作用在腐蚀中期,溶解在熔盐中的含硅腐蚀产物会与金属材料中的镍、铁、铬等元素发生进一步的化学反应,生成硅化物。以镍基合金为例,熔盐中的硅离子(Si^{4+})会与镍离子(Ni^{2+})发生反应,在镍基合金表面生成硅化镍(Ni_3Si、Ni_{31}Si_{12})等腐蚀产物。其反应过程如下:3Ni^{2+}+Si^{4+}\longrightarrowNi_3Si31Ni^{2+}+12Si^{4+}\longrightarrowNi_{31}Si_{12}通过对镍基合金表面腐蚀产物的深度剖析,利用扫描电子显微镜(SEM)结合能谱仪(EDS)进行线扫描分析,发现从合金表面到内部,镍、硅元素的含量呈现出明显的梯度变化。在合金表面,硅元素的含量较高,随着深度的增加,硅元素的含量逐渐降低,而镍元素的含量则逐渐增加。这表明硅化镍主要在合金表面生成,并随着腐蚀时间的延长逐渐向合金内部扩散。硅化物的生成对合金的腐蚀过程产生了多方面的影响。从微观结构角度来看,硅化物的生成改变了合金表面的组织结构。硅化镍的硬度较高,其在合金表面的形成会使合金表面的硬度增加,在一定程度上阻碍了腐蚀介质向合金内部的扩散,对合金起到了一定的保护作用。然而,由于硅化物与合金基体的热膨胀系数存在差异,在温度变化过程中,两者之间会产生热应力。当热应力超过一定限度时,会导致硅化物与合金基体之间出现裂纹,为腐蚀介质的侵入提供了通道,从而加速合金的腐蚀。从腐蚀动力学角度来看,硅化物的生成会影响合金中元素的扩散速率。硅化镍的形成会消耗合金中的镍元素和熔盐中的硅元素,改变了合金与熔盐之间的化学反应平衡,进而影响合金的腐蚀速率。3.3.3腐蚀后期相互作用在腐蚀后期,碳化硅和镍基合金在熔盐中的相互作用导致材料性能发生了显著变化。随着腐蚀时间的延长,碳化硅表面生成的铬的碳化物(Cr_3C_2、Cr_7C_3)层不断增厚,当达到一定厚度时,由于其与碳化硅基体的热膨胀系数差异以及内部应力的作用,铬的碳化物层开始出现裂纹和剥落现象。这使得碳化硅表面重新暴露在熔盐中,进一步加剧了碳化硅的腐蚀,导致碳化硅中硅元素向熔盐和气氛中溶解的速率加快。镍基合金在腐蚀后期,晶间腐蚀深度明显增加。通过对镍基合金截面的金相分析,利用光学显微镜观察发现,在腐蚀后期,合金晶界处出现了明显的腐蚀沟槽,晶间腐蚀深度从腐蚀初期的几微米增加到了几十微米。这是因为在腐蚀过程中,合金中的铬元素在晶界处优先扩散溶解,形成贫铬区,而熔盐中的腐蚀介质更容易在贫铬区发生腐蚀反应,从而导致晶间腐蚀加剧。材料性能的劣化对其在熔盐堆中的应用产生了严重影响。对于碳化硅而言,由于表面腐蚀产物的裂纹和剥落以及硅元素的大量溶解,其强度、硬度和化学稳定性等性能大幅下降,无法满足作为堆芯结构部件材料的要求。对于镍基合金,晶间腐蚀深度的增加会降低合金的力学性能,使其在承受高温、高压和应力等工况时,容易发生断裂等失效现象,严重威胁熔盐堆的安全运行。3.4影响碳化硅与镍基合金相互作用的因素3.4.1熔盐成分的影响LiF-NaF-KF熔盐中各成分的比例变化会显著影响其物理化学性质,进而对碳化硅和镍基合金的腐蚀及相互作用产生不同程度的影响。LiF具有较高的熔点和较低的蒸汽压,在熔盐中增加LiF的含量会提高熔盐的熔点和粘度,降低熔盐中离子的扩散速率。这会使得熔盐与碳化硅和镍基合金之间的化学反应速率减慢,从而减缓碳化硅和镍基合金的腐蚀速度。在高温下,LiF含量的增加会使熔盐对碳化硅的溶解能力下降,因为较高的熔点和粘度限制了熔盐与碳化硅表面的接触和反应活性。对于镍基合金,LiF含量的增加会降低熔盐中氟离子对合金元素的侵蚀能力,减少合金元素的溶解和扩散,降低合金的腐蚀速率。NaF在熔盐中起到调节熔点和改善熔盐流动性的作用。适量增加NaF的含量可以降低熔盐的熔点,提高熔盐的流动性,使熔盐能够更均匀地接触材料表面,促进反应的进行。当NaF含量增加时,熔盐对碳化硅的腐蚀速率可能会加快,因为更好的流动性使得熔盐中的氧化剂更容易与碳化硅表面的硅原子和碳原子发生反应,加速碳化硅的溶解。对于镍基合金,NaF含量的增加可能会增强熔盐对合金的侵蚀作用,促进合金中铬、镍等元素的溶解和扩散,从而加速合金的腐蚀。但当NaF含量过高时,可能会导致熔盐的腐蚀性过强,使材料表面迅速形成一层疏松的腐蚀产物,这层腐蚀产物可能会阻碍熔盐与材料基体的进一步接触,在一定程度上减缓腐蚀的进行。KF的加入会影响熔盐的密度和表面张力。增加KF的含量会降低熔盐的密度和表面张力,使熔盐更容易在材料表面铺展,增加熔盐与材料的接触面积。这有利于熔盐与碳化硅和镍基合金之间的化学反应,加快腐蚀速度。在碳化硅的腐蚀过程中,较低的表面张力使得熔盐中的氟离子更容易吸附在碳化硅表面,促进碳化硅的腐蚀反应。对于镍基合金,KF含量的增加会使合金表面的腐蚀更加均匀,因为熔盐能够更好地覆盖合金表面,避免局部腐蚀的发生。但过高的KF含量也可能会导致熔盐的化学活性过高,使合金表面的腐蚀产物变得不稳定,容易脱落,从而进一步加速合金的腐蚀。3.4.2温度的影响温度对碳化硅与镍基合金相互作用的影响十分显著,随着温度的升高,二者之间的相互作用会发生明显变化。从反应速率来看,温度升高会极大地加速碳化硅与镍基合金在熔盐中的腐蚀反应速率。根据阿累尼乌斯公式k=Ae^{-E_a/RT}(其中k为反应速率常数,A为指前因子,E_a为活化能,R为气体常数,T为绝对温度),温度升高会使反应的活化能降低,反应速率常数增大,从而加快反应速率。在高温下,熔盐中离子的扩散速率加快,能够更迅速地与碳化硅和镍基合金表面的原子发生反应。对于碳化硅,温度升高会使熔盐中的氧化剂更容易与碳化硅中的硅和碳发生反应,加速碳化硅的溶解和腐蚀产物的生成。对于镍基合金,温度升高会促进合金中元素的扩散,使合金更容易与熔盐中的物质发生化学反应,导致合金的腐蚀加剧。在不同温度下,碳化硅与镍基合金相互作用的产物也会有所不同。在较低温度下,反应相对缓慢,碳化硅表面可能主要生成一些简单的氧化产物或氟化物。随着温度的升高,碳化硅与镍基合金之间的化学反应更加复杂,会生成更多种类的化合物。如前文所述,在较高温度下,镍基合金表面会生成镍的硅化物,碳化硅表面会生成铬的碳化物。这是因为温度升高使得反应体系具有更高的能量,能够克服更高的反应能垒,从而发生更复杂的化学反应,生成能量更低、更稳定的产物。温度还会影响反应产物的晶体结构和形貌。在高温下,反应产物的晶体生长速度加快,可能会形成更大尺寸的晶体颗粒,并且晶体结构可能会更加规整。3.4.3杂质的影响熔盐中存在的杂质对碳化硅与镍基合金的相互作用具有重要影响,包括初始杂质和腐蚀过程中产生的杂质。熔盐中的初始杂质如Fe^{2+/3+}、Ni^{2+}以及水杂质等,会显著影响二者的腐蚀及相互作用。Fe^{3+}具有较强的氧化性,在高温熔盐中,它能够与碳化硅发生氧化还原反应,将碳化硅中的硅原子氧化为硅离子(Si^{4+}),并生成可溶性的含硅腐蚀产物,从而加速碳化硅的腐蚀。反应方程式为:3SiC+4Fe^{3+}+18F^-\longrightarrowFe_2(SiF_6)_3+2Fe+3CFe^{2+/3+}还会与镍基合金中的铬元素发生反应,使合金中的铬元素以氟化铬的形式向熔盐中扩散溶解,破坏合金表面的钝化膜,加速镍基合金的腐蚀。水杂质在高温下会分解产生氧气,氧气与镍基合金中的铬反应生成氧化铬,而熔盐中的氟离子会进一步与氧化铬反应,形成氟化铬(CrF_3),导致合金中的铬元素流失,降低合金的耐腐蚀性。反应过程如下:4Cr+3O_2\longrightarrow2Cr_2O_3Cr_2O_3+6F^-\longrightarrow2CrF_3+3O^{2-}在腐蚀过程中产生的杂质同样会对相互作用产生影响。例如,镍基合金在熔盐中腐蚀产生的铬离子(Cr^{3+})会与碳化硅发生反应,生成碳化铬(Cr_3C_2、Cr_7C_3)等腐蚀产物。这些碳化铬附着在碳化硅表面,一方面会改变碳化硅表面的结构和性能,使其硬度增加,但同时也会由于热膨胀系数的差异导致碳化硅表面产生应力,容易出现裂纹和剥落现象,进一步加剧碳化硅的腐蚀。另一方面,碳化铬的生成会消耗碳化硅中的碳元素,改变碳化硅的化学成分,影响其物理和化学性质。四、结论与展望4.1研究结论本研究通过静态腐蚀实验,深入探究了碳化硅与镍基合金在LiF-NaF-KF熔盐中腐蚀诱导的相互作用,取得了以下重要研究成果:腐蚀产物分析:镍基合金在熔盐腐蚀作用下,表面生成了镍的硅化物,如Ni_3Si、Ni_{31}Si_{12}。这是由于熔盐中的氟离子氧化镍基合金中的镍元素,使其以镍离子形式进入熔盐,同时碳化硅腐蚀产生的硅离子也进入熔盐,二者在合金表面反应生成镍的硅化物。碳化硅表面则生成了铬的碳化物,如Cr_3C_2、Cr_7C_3。镍基合金中的铬元素被熔盐腐蚀后以铬离子形式进入熔盐,与碳化硅表面的碳原子反应生成铬的碳化物。这些腐蚀产物的形成改变了材料表面的化学成分和结构,对材料的性能产生了重要影响。碳化硅在含不同杂质熔盐中的腐蚀行为:在净化熔盐中,碳化硅发生轻微腐蚀,主要是由熔盐和碳化硅中氧杂质驱动的均匀腐蚀,导致硅元素被腐蚀溶解到熔盐中,材料表现为腐蚀失重。当熔盐中含有Cr^{3+}离子时,随着离子浓度升高,碳化硅的腐蚀由失重转变为增重,这是因为Cr^{3+}与碳化硅反应生成了碳化铬和氟化硅,碳化铬附着在碳化硅表面导致质量增加。镍基合金与碳化硅在熔盐中的相互作用过程:腐蚀初期,熔盐中的初始杂质与镍基合金中的铬元素以及碳化硅分别发生反应,使合金中的铬元素以氟化铬的形式向熔盐中扩散溶解,同时碳化硅中的硅元素生成可溶性含硅腐蚀产物,导致熔盐中硅元素含量升高。腐蚀中期,溶解在熔盐中的含硅腐蚀产物与金属材料中的镍、铁、铬等元素反应,在镍基合金表面生成硅化物。腐蚀后期,碳化硅表面的铬的碳化物层因热膨胀系数差异和内部应力出现裂纹和剥落,加剧了碳化硅的腐蚀;镍基合金晶间腐蚀深度增加,材料性能劣化,严重影响其在熔盐堆中的应用。影响碳化硅与镍基合金相互作用的因素:熔盐成分对二者相互作用影响显著,LiF含量增加会提高熔盐熔点和粘度,减缓腐蚀速度;NaF含量增加可降低熔盐熔点,提高流动性,可能加快腐蚀;KF含量增加会降低熔盐密度和表面张力,促进腐蚀,但过高含量可能导致腐蚀产物不稳定。温度升高会加速腐蚀反应速率,改变反应产物种类和晶体结构。熔盐中的初始杂质和腐蚀过程中产生的杂质均会影响二者的腐蚀及相互作用,如Fe^{3+}、Ni^{2+}、水杂质以及镍基合金腐蚀产生的铬离子等。4.2研究不足与展望本研究虽取得了一些成果,但仍存在一定的局限性。在实验方面,本研究主要采用静态腐蚀实验方法,该方法虽能在一定程度上模拟熔盐堆的运行环境,但与实际工况存在差异。实际熔盐堆中熔盐处于流动状态,且可能存在温度梯度、应力等复杂因素,这些因素对碳化硅与镍基合金相互作用的影响尚未深入研究。在研究范围上,仅考察了LiF-NaF-KF熔盐体系以及特定的碳化硅和镍基合金材料,对于其他熔盐体系以及不同成分和微观结构的材料,其相互作用规律可能不同,有待进一步探索。未来的研究可从以下几个方向展开:一是深入研究碳化硅与镍基合金在实际熔盐堆工况下的长期腐蚀行为,考虑熔盐流动、温度梯度、应力等多因素耦合作用,建立更加准确的腐蚀模型。二是开展不同熔盐体系以及多种材料组合的研究,扩大研究范围,为熔盐堆材料的选择提供更全面的理论依据。三是基于研究结果,开发有效的防护措施,如表面涂层技术、合金成分优化等,提高碳化硅与镍基合金在熔盐中的耐腐蚀性,保障熔盐堆的安全稳定运行。还可以结合先进的计算模拟技术,如分子动力学模拟、第一性原理计算等,从原子尺度深入理解腐蚀诱导相互作用的微观机制,为实验研究提供理论指导。五、参考文献[1]RosenthalMW,KastenPR,BriggsRB.Molten-saltreactors-history,status,andpotential[J].Nucl.Appl.Technol.,1970,8:107.[2]QiuSZ,ZhangDL,SuGH,etal.Researchoninherentsafetyandrelativekeyissuesofamoltensaltreactor[J].AtomicEnergySci.Techol.,2009,43(suppl.1):642.[3]JiangMH,XuHJ,DaiZM.Advancedfissionenergyprogram-TMSRnuclearenergysystem[J].Bull.Chin.Acad.Sci.,2012,27:366.[4]XieWC.China'smoltensaltreactortechnologyisattheinternationaladvancedlevel[N].ChinaElectricPowerNews,2015-10-17.[5]YouBJ.Studyoncorrosionbehaviorofnickel-basedalloysinFLiNaKmoltensalt[D].Beijing:TsinghuaUniversity,2010.[6]MacPhersonHG.Themoltensaltreactoradventure[J].Nucl.Sci.Eng.,1985,90:374.[7]HolcombDE,CetinerSM,FlanaganGF,etal.Ananalysisoftestingrequirementsforfluoridesaltcooledhightemperaturereactorcomponents[R].OakRidge,Tennessee:ORNL,2009.[8]CottrellWB,CrabtreeTE,DavisAL,etal.Disassemblyandpostoperativeexaminationoftheaircraftreactorexperiment[R].OakRidge,Tennessee:ORNL,1958.[9]OlsonLC,AmbrosekJW,SridharanK,etal.MaterialscorrosioninmoltenLiF-NaF-KFsalt[J].J.FluorineChem.,2009,130:67.[10]PatelNS,PavlíkV,KubíkováB,etal.CorrosionbehaviourofNi-basedsuperalloysinmoltenFLiNaKsalts[J].Corros.Eng.,Sci.Technol.,2019,54:46.[11]YeXX,AiH,GuoZ,etal.Thehigh-temperaturecorrosionofHastelloyNalloy(UNSN10003)inmoltenfluoridesaltsanalysedbySTXM,XAS,XRD,SEM,EPMA,TEM/EDS[J].Corros.Sci.,2016,106:249.[12]DingXB,SunH,YuGJ,etal.CorrosionbehaviorofHastelloyNand316LstainlesssteelinmoltenLiF-NaF-KF[J].J.Chin.Soc.Corros.Prot.,2015,35:543.[13]KokDJ.TheeffectofFLiNaKmoltensaltcorrosiononthehardnessofhastelloyN[J].ELAIA,2019,2:9.[14]OuyangFY,ChangCH,YouBC,etal.EffectofmoistureoncorrosionofNi-basedalloysinmoltenalkalifluorideFLiNaKsaltenvironments[J].J.Nucl.Mater.,2013,437:201.[15]WangYL,WangQ,LiuHJ,etal.EffectsoftheoxidantsH2OandCrF3onthecorrosionofpuremetalsinmolten(Li,Na,K)F[J].Corros.Sci.,2016,103:268.[16]DonigerWH,FalconerC,ElbakhshwanM,etal.Investigationofimpuritydrivencorrosionbehaviorinmolten2LiF-BeF2salt[J].Corros.Sci.,2020,174:108823.[17]QinYQ,ZuoY,ShenM.Corrosioninhibitionof316LstainlesssteelinFLiNaK-CrF3/CrF2redoxbufferingmoltensaltsystem[J].J.Chin.Soc.Corros.Prot.,2020,40:182.[18]LiuQ,LengB,QiuJ,etal.EffectofgraphiteparticlesinmoltenLiF-NaF-KFeutecticsaltoncorrosionbehaviourofGH3535alloy[J].Corros.Sci.,2020,168:108581.[19]刘艳红,杨超,王晓婧等。熔盐堆结构材料的涂层技术研究[J].稀有金属,2016,40:908.[20]薛万冬.LiF-NaF-KF熔盐中碳化硅与镍基合金之间腐蚀诱导的相互作用研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所),2022.[21]OlsonLC,AmbrosekJW,SridharanK,etal.MaterialscorrosioninmoltenLiF-NaF-KFsalt[J].JournalofFluorineChemistry,2009,130(1):67-73.[22]PatelNS,PavlíkV,KubíkováB,etal.CorrosionbehaviourofNi-basedsuperalloysinmoltenFLiNaKsalts[J].CorrosionEngineering,ScienceandTechnology,2019,54(1):46-54.[23]YeXX,AiH,GuoZ,etal.Thehigh-temperaturecorrosionofHastelloyNalloy(UNSN10003)inmoltenfluoridesaltsanalysedbySTXM,XAS,XRD,SEM,EPMA,TEM/EDS[J].CorrosionScience,2016,106:249-259.[24]DingXB,SunH,YuGJ,etal.CorrosionbehaviorofHastelloyNand316LstainlesssteelinmoltenLiF-NaF-KF[J].JournalofChineseSocietyforCorrosionandProtection,2015,35(6):543-548.[25]KokDJ.TheeffectofFLiNaKmoltensaltcorrosiononthehardnessofhastelloyN[J].ELAIA,2019,2(1):9-15.[26]OuyangFY,ChangCH,YouBC,etal.EffectofmoistureoncorrosionofNi-basedalloysinmoltenalkalifluorideFLiNaKsaltenvironments[J].JournalofNuclearMaterials,2013,437(1-3):201-206.[27]WangYL,WangQ,LiuHJ,etal.EffectsoftheoxidantsH2OandCrF3onthecorrosionofpuremetalsinmolten(Li,Na,K)F[J].CorrosionScience,2016,103:268-275.[28]DonigerWH,FalconerC,ElbakhshwanM,etal.Investigationofimpuritydrivencorrosionbehaviorinmolten2LiF-BeF2salt[J].CorrosionScience,2020,174:108823.[29]QinYQ,ZuoY,ShenM.Corrosioninhibitionof316LstainlesssteelinFLiNaK-CrF3/CrF2redoxbufferingmoltensaltsystem[J].JournalofChineseSocietyforCorrosionandProtection,2020,40(2):182-188.[30]LiuQ,LengB,QiuJ,etal.EffectofgraphiteparticlesinmoltenLiF-NaF-KFeutecticsaltoncorrosionbehaviourofGH3535alloy[J].CorrosionScience,2020,168:108581.[31]吴家杰,王艳丽。熔盐堆用结构材料的热腐蚀及防护[J].中国腐蚀与防护学报,2022,42(2):193-199.[32]邱杰,邹杨,李志军,徐洪杰。不同Cr含量的镍基高温合金在LiF-NaF-KF熔盐中的腐蚀行为[J].核技术,2015,38(7):55-60.[2]QiuSZ,ZhangDL,SuGH,etal.Researchoninherentsafetyandrelativekeyissuesofamoltensaltreactor[J].AtomicEnergySci.Techol.,2009,43(suppl.1):642.[3]JiangMH,XuHJ,DaiZM.Advancedfissionenergyprogram-TMSRnuclearenergysystem[J].Bull.Chin.Acad.Sci.,2012,27:366.[4]XieWC.China'smoltensaltreactortechnologyisattheinternationaladvancedlevel[N].ChinaElectricPowerNews,2015-10-17.[5]YouBJ.Studyoncorrosionbehaviorofnickel-basedalloysinFLiNaKmoltensalt[D].Beijing:TsinghuaUniversity,2010.[6]MacPhersonHG.Themoltensaltreactoradventure[J].Nucl.Sci.Eng.,1985,90:374.[7]HolcombDE,CetinerSM,FlanaganGF,etal.Ananalysisoftes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