一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置及试验方法，属于铅铋腐蚀测试领域。解决了现有无法对静态多试样铅铋腐蚀测试的问题。试验装置包括装样架和石英管，所述装样架包括多个隔片和多个支撑柱，所述多个隔片等间距设置，所述多个隔片之间通过多个支撑柱相连，所述隔片上放置腐蚀试样，所述装样架放置在石英管内，所述石英管内放置铅铋合金，所述石英管一端密封，另一端开口，开口端通过密封石英柱密封。它主要用于静态多试样铅铋腐蚀测试。测试。测试。

【技术实现步骤摘要】
一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置及试验方法


[0001]本专利技术属于铅铋腐蚀测试领域，特别是涉及一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]追求安全稳定、经济和可持续的电力供给是各国的不懈追求，核能发电具备稳定的电力输出、安全可控和可持续供给等突出优势而恰好符合这个需求。目前，核能发电技术已发展到第四代核反应堆技术，在六种备选的第四代核反应堆中，铅冷快堆以其更加优异的安全性、稳定性而引起科学工作者们的重视。
[0003]铅冷快堆的运行温度高达450
‑
550℃，燃料包壳结构材料的长期服役性能和安全性是重要的考虑因素。铅铋合金因其具有低熔点、高沸点、化学性质稳定、嬗变能力强和良好的中子经济性等突出的优点而成为铅冷快堆的首选冷却剂。铅冷快堆中的燃料包壳金属材料会遭受铅铋合金强烈地腐蚀作用而导致其材料失效，因此有必要研究燃料包壳结构材料在液态铅铋环境中的腐蚀行为。在液态铅铋合金环境下的材料腐蚀行为主要有溶解腐蚀、氧化腐蚀、磨损腐蚀和侵蚀腐蚀，其中溶解腐蚀是导致材料失效最关键的因素之一。然而，现有的相关试验技术尚不成熟，对多试样的铅铋腐蚀测试方法的尚未有充分的报道。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置及试验方法，以解决现有无法对静态多试样铅铋腐蚀测试的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，它包括装样架和石英管，所述装样架包括多个隔片和多个支撑柱，所述多个隔片等间距设置，所述多个隔片之间通过多个支撑柱相连，所述隔片上放置腐蚀试样，所述装样架放置在石英管内，所述石英管内放置铅铋合金，所述石英管一端密封，另一端开口，开口端通过密封石英柱密封。
[0006]更进一步的，所述隔片和支撑柱均为石英材质，所述铅铋合金为柱状结构。
[0007]更进一步的，所述多个支撑柱相互平行且隔片沿圆周方向均匀对称分布。
[0008]更进一步的，所述支撑柱包括固定支撑柱和拆卸支撑柱，所述固定支撑柱与隔片固定相连，所述拆卸支撑柱与隔片可拆卸连接。
[0009]更进一步的，所述石英管开口端设置有缩颈结构，所述密封石英柱设置在缩颈结构上。
[0010]更进一步的，所述试验装置还包括真空封管机和立式箱式炉，所述真空封管机对石英管进行密封，密封后的石英管放置在立式箱式炉内。
[0011]更进一步的，所述真空封管机包括抽真空系统和加热熔融系统，所述真空系统对石英管内抽真空，所述加热熔融系统对密封石英柱加热熔融，所述抽真空系统为高真空分子泵组，所述加热熔融系统采用氢火焰为加热源。
[0012]更进一步的，所述立式箱式炉使用K型热电偶控制温度，加热元件为掺钼铁铬铝。
[0013]本专利技术还提供了一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置的试验方法，它包括以下步骤：
[0014]步骤1：将放置好腐蚀试样的装样架放入到石英管中，将称好重量的铅铋合金放入到石英管中，使用石英柱封住石英管开口端；
[0015]步骤2：启动真空封管机，对石英管内抽真空的同时烧熔石英柱和石英管，直至石英柱与石英管完全密封；
[0016]步骤3：将密封好的石英管放入石英管放样架，将石英管放样架放入立式箱式炉中进行加热，加热至设定时间研究试样在静态环境下的腐蚀行为。
[0017]更进一步的，所述石英管内的氧气浓度为10
‑5wt％，所述石英管在立式箱式炉中加热到550℃。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术本专利技术研制出了一种高温液态铅铋环境中的腐蚀测试装置及试验方法办法，适用于试样在液态铅铋环境中的溶解腐蚀测试，可用于开展金属材料在静态工况下多试样的腐蚀性能测试研究，为加速铅冷快堆走向商业应用提供技术支撑。实现多试样金属材料或表面防护涂层在静态高温液态铅铋环境中的腐蚀行为研究，评价试样在铅铋溶液中的耐溶解腐蚀性能。
[0019]本专利技术能够研究金属材料或表面防护涂层在高温液态铅铋环境中的腐蚀行为，评价金属材料在高温下的耐腐蚀性能。
[0020]本专利技术采用石英管配合装样架，不仅可以有效增加铅铋腐蚀测试的试样数，而且占地面积小，是目前报道中较少可以实现多试样铅铋腐蚀测试的装置。
[0021]本专利技术石英管和石英柱均是石英材质，相互间的熔融结合效果有保证，采用边抽真空边熔融的方式进行密封，成本低廉，操作简单易于上手，密封效果好且外观简洁大方。
[0022]本专利技术装样架的部分石英支撑柱可以调整，可放入不同尺寸的样品，这有效降低了对样品尺寸大小的要求；同时装样架夹层可以将样品相互隔开，避免不同样品因腐蚀状态不用而相互影响。
[0023]本专利技术所使用的石英管和石英柱在450
‑
550℃内化学稳定性良好，可保证长期服役且不会生成杂质而影响到样品的腐蚀状态。
[0024]本专利技术所述试验装置结构简单，操作易上手，成本低廉的优点；外观简洁大方，石英材质的内壁保证了在450
‑
550℃高温下能够有效地抵抗铅铋腐蚀，适合用于多试样的静态铅铋腐蚀测试。
附图说明
[0025]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置结构示意图；
[0027]图2为本专利技术所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置中装样架的结构示意图。
[0028]1‑
腐蚀试样，2
‑
固定支撑柱，3
‑
隔片，4
‑
拆卸支撑柱，5
‑
装样架，6
‑
铅铋合金，7
‑
石英管，8
‑
密封石英柱。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]参见图1
‑
2说明本实施方式，一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，它包括装样架5和石英管7，所述装样架5包括多个隔片3和多个支撑柱，所述多个隔片3等间距设置，所述多个隔片3之间通过多个支撑柱相连，所述隔片3上放置腐蚀试样1，所述装样架5放置在石英管7内，所述石英管7内放置铅铋合金6，所述石英管7一端密封，另一端开口，开口端通过密封石英柱8密封。
[0031]所述隔片3和支撑柱均为石英材质，能长期耐受550℃的高温，所述铅铋合金6为柱状结构，所述多个支撑柱相互平行且隔片3沿圆周方向均匀对称分布，所述支撑柱数量优选为六根。所述支撑柱包括固定支撑柱2和拆卸支撑柱4，所述固定支撑柱2与隔片3固定相连，所述拆卸支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，其特征在于：它包括装样架(5)和石英管(7)，所述装样架(5)包括多个隔片(3)和多个支撑柱，所述多个隔片(3)等间距设置，所述多个隔片(3)之间通过多个支撑柱相连，所述隔片(3)上放置腐蚀试样(1)，所述装样架(5)放置在石英管(7)内，所述石英管(7)内放置铅铋合金(6)，所述石英管(7)一端密封，另一端开口，开口端通过密封石英柱(8)密封。2.根据权利要求1所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，其特征在于：所述隔片(3)和支撑柱均为石英材质，所述铅铋合金(6)为柱状结构。3.根据权利要求1所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，其特征在于：所述多个支撑柱相互平行且隔片(3)沿圆周方向均匀对称分布。4.根据权利要求1所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，其特征在于：所述支撑柱包括固定支撑柱(2)和拆卸支撑柱(4)，所述固定支撑柱(2)与隔片(3)固定相连，所述拆卸支撑柱(4)与隔片(3)可拆卸连接。5.根据权利要求1所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，其特征在于：所述石英管(7)开口端设置有缩颈结构，所述密封石英柱(8)设置在缩颈结构上。6.根据权利要求1所述的一种静态多试样铅铋腐蚀测试试验装置，其特征在于：所述试验装置还包括真空封管机和立式箱式炉，所述真空封管机对石英管(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓宏，林首原，姚远，卢松涛，秦伟，李杨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：