System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法技术_技高网

一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法技术

技术编号:40231532 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-02 22:33
本发明专利技术公开了一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,包括:在不锈钢表面沉积钼涂层;对表面沉积有钼涂层的不锈钢进行真空退火处理,实现对不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护。本发明专利技术采用磁控溅射技术在304不锈钢上沉积纯钼涂层,涂层厚度为1.5μm,并在800℃下真空退火3小时。真空退火处理后的钼涂层304不锈钢在700℃下高温熔融氯盐中腐蚀800小时后,样品依然保持好的稳定性。与没有钼涂层以及有钼涂层但未经过退火处理相比,或者相同温度不同退火时间相比,800℃下真空退火3小时后的钼涂层经过700℃下高温熔融氯盐中腐蚀800小时,钼涂层依然保持稳定,能有效地保护304不锈钢,促进了304不锈钢作为结构材料在下一代太阳能光热发电站中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属防护,更具体地说,本专利技术涉及一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法


技术介绍

1、太阳能光热发电(csp)技术是未来可再生能源系统中最具应用前景的发电技术之一,现有csp电站中常使用硝酸熔盐作为传蓄介质,但硝酸熔盐在超过565℃时,其热稳定性尚待提高,无法满足下一代太阳能热发电对传蓄热介质的需求。在下一代csp的传蓄热系统中,较高的服役温度(600~800℃)可有效增加转化效率,但在该温度硝酸熔盐不稳定,因而需要寻找新的稳定性更高的熔盐来取代硝酸熔盐。鉴于氯化物熔盐具有如传蓄热性能好、价格低廉、含量丰富等优点,因而熔融氯盐被认为是下一代csp中的候选盐之一。但熔融氯盐已被证明对大多数常见的结构材料具有强腐蚀性,限制了其在csp中的应用。目前减缓腐蚀的方法主要包括热纯化或电化学纯化、添加缓蚀剂、改进和处理结构材料等。现有的减缓熔融氯盐腐蚀的方案复杂,难以实现标准化生产;涂层制备工序多,难以实现自动化生产,成本极高;涂层和结构材料的结合性难以预测;涂层的耐高温熔融氯盐腐蚀性能差。

2、之前的研究发现,合金中钼元素的存在可以提高合金在熔融氯盐中的耐腐蚀性。虽然镍基合金比不锈钢表现出相对更好的耐腐蚀性,但镍基合金的价格也随着镍含量的增加而提高。


技术实现思路

1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点,提供了一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,包括:>

3、步骤一、在不锈钢表面沉积钼涂层;

4、步骤二、对表面沉积有钼涂层的不锈钢进行真空退火处理,实现对不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护。

5、优选的是,其中,所述不锈钢为304不锈钢,所述304不锈钢包括质量分数70%的fe,质量分数18%的cr,质量分数8%的ni,质量分数2%的mn和质量分数1%的si。

6、优选的是,其中,所述步骤一中,在不锈钢表面沉积钼涂层的方法为采用磁控溅射技术,具体的沉积方法包括:将不锈钢固定在磁控溅射设备的样品托上,使用钼作为溅射靶材,使用中频电源,溅射电压为340v,溅射电流为0.89a,通入ar流量为30sccm,磁控溅射温度为300℃,真空度为0.7pa。

7、优选的是,其中,所述步骤二中,对表面沉积有钼涂层的不锈钢进行真空退火处理的具体方法包括:将沉积有钼涂层的不锈钢通过石英真空封管,将石英真空封管的不锈钢放置在马弗炉中,在一定温度下进行一定时间的退火处理。

8、优选的是,其中,所述步骤二中,真空退火温度为800℃,退火时间为1~10小时。

9、优选的是,其中,所述钼涂层的厚度为1.5μm。

10、一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法的模拟腐蚀测试方法,将真空退火后的带钼涂层的1块不锈钢和氯盐一起通过石英真空封管,然后在700℃下进行800小时的高温腐蚀试验;其中不锈钢的尺寸大小为10mm×10mm×1.5mm,所述氯盐的质量为5克,所述氯盐为nacl、mgcl2和kcl的混合氯盐,nacl、mgcl2和kcl的摩尔百分比为30.2%、47.1%和22.7%。

11、一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法的应用,表面沉积有钼涂层的不锈钢应用于太阳能光热发电的耐高温熔融氯盐结构材料。

12、本专利技术至少包括以下有益效果:本专利技术提供一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀的防护方法,采用磁控溅射技术在304不锈钢上沉积纯钼涂层,涂层厚度为1.5μm,并在800℃下真空退火3小时。真空退火处理后的钼涂层304不锈钢在700℃下高温熔融氯盐中腐蚀800小时后,钼涂层没有脱落现象,样品依然保持好的稳定性。与没有钼涂层以及有钼涂层但未经过退火处理相比,800℃下真空退火3小时后的钼涂层能有效地保护304不锈钢,促进了304不锈钢作为结构材料在下一代太阳能光热发电站中的应用。

13、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

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【技术保护点】

1.一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述不锈钢为304不锈钢,所述304不锈钢包括质量分数70%的Fe,质量分数18%的Cr,质量分数8%的Ni,质量分数2%的Mn和质量分数1%的Si。

3.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述步骤一中,在不锈钢表面沉积钼涂层的方法为采用磁控溅射技术,具体的沉积方法包括:将不锈钢固定在磁控溅射设备的样品托上,使用钼作为溅射靶材,使用中频电源,溅射电压为340V,溅射电流为0.89A,通入Ar流量为30sccm,磁控溅射温度为300℃,真空度为0.7Pa。

4.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述步骤二中,对表面沉积有钼涂层的不锈钢进行真空退火处理的具体方法包括:将表面沉积有钼涂层的不锈钢通过石英真空封管,将石英真空封管的不锈钢放置在马弗炉中,在一定温度下进行一定时间的退火处理。

5.如权利要求4所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述步骤二中,真空退火温度为800℃,退火时间为1~10小时。

6.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在在于,所述钼涂层的厚度为1.5μm。

7.一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法的模拟腐蚀测试方法,所述不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法为权利要求1-6任一项所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,将真空退火后的带钼涂层的1块不锈钢和氯盐一起通过石英真空封管,然后在700℃下进行800小时的高温腐蚀试验;其中不锈钢的尺寸大小为10mm×10mm×1.5mm,所述氯盐的质量为5克,所述氯盐为NaCl、MgCl2和KCl的混合氯盐,NaCl、MgCl2和KCl的摩尔百分比为30.2%、47.1%和22.7%。

8.一种如权利要求1-6任一项所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法的应用,其特征在于,表面沉积有钼涂层的不锈钢应用于太阳能光热发电的耐高温熔融氯盐存储结构材料。

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【技术特征摘要】

1.一种不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述不锈钢为304不锈钢,所述304不锈钢包括质量分数70%的fe,质量分数18%的cr,质量分数8%的ni,质量分数2%的mn和质量分数1%的si。

3.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述步骤一中,在不锈钢表面沉积钼涂层的方法为采用磁控溅射技术,具体的沉积方法包括:将不锈钢固定在磁控溅射设备的样品托上,使用钼作为溅射靶材,使用中频电源,溅射电压为340v,溅射电流为0.89a,通入ar流量为30sccm,磁控溅射温度为300℃,真空度为0.7pa。

4.如权利要求1所述的不锈钢耐高温熔融氯盐腐蚀防护方法,其特征在于,所述步骤二中,对表面沉积有钼涂层的不锈钢进行真空退火处理的具体方法包括:将表面沉积有钼涂层的不锈钢通过石英真空封管,将石英真空封管的不锈钢放置在马弗炉中,在一定温度下进行一定时间的退火处理。

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【专利技术属性】
技术研发人员:李炳生刘思捷徐帅
申请(专利权)人:西南科技大学
类型:发明
国别省市:

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