近期,中國科學院合肥物質科學研究院在抗液態(tài)鉛鉍腐蝕耐高溫結構材料研究方面取得新進展:研究顯示Si元素的添加可提高氧化物彌散強化9Cr鋼(以下簡稱9Cr-ODS鋼)的高溫力學性能,并顯著改善其抗鉛鉍腐蝕性能,相關成果發(fā)表在國際核材料期刊Journal of Nuclear Materials上。
作為鉛基反應堆結構材料,9Cr-ODS鋼在液態(tài)鉛鉍中的腐蝕性能將直接影響反應堆的服役性能。為改善9Cr-ODS鋼的抗腐蝕性能,研發(fā)團隊通過技術攻關和實驗,發(fā)現在材料中添加Si元素可以顯著提高抗鉛鉍腐蝕性能。研究結果顯示Si在基體中形成了均勻彌散分布的Y-Si-O納米顆粒,其數密度高達1 024 m-3;同時鉛鉍腐蝕環(huán)境下Si元素易于生成富Si內氧化層,可有效阻礙鉛鉍中氧向基體擴散及基體元素被鉛鉍溶解,從而使9Cr-ODS鋼具有優(yōu)良的高溫性能及抗液態(tài)鉛鉍腐蝕性能。