Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Inconel 625 και του 316 SS;
Τα λιωμένα άλατα χλωρίου θεωρούνται πιθανά υποψήφια για ρευστά μεταφοράς θερμότητας και αποθήκευση θερμικής ενέργειας (TES) σε σταθμούς συγκεντρωμένης ηλιακής ενέργειας επόμενης γενιάς (CSP) λόγω της θερμικής σταθερότητας, του χαμηλού κόστους, του χαμηλού σημείου τήξης, του υψηλού σημείου βρασμού και των καλών ιδιοτήτων μεταφοράς τους. . Θερμικές ιδιότητες όπως το NaCl και το KCl (ιονικά χλωριούχα άλατα) είναι άφθονα στη Γη και βράζουν σε θερμοκρασίες πάνω από 1.400 βαθμούς. Όταν αναμιγνύονται με ZnCl2 (ένα ομοιοπολικό αλογονίδιο μετάλλου χαμηλού σημείου τήξης), το σημείο τήξης του μίγματος χλωριούχου άλατος μειώνεται λόγω της ευτηκτικής αντίδρασης μεταξύ τους. Ωστόσο, η σοβαρή διάβρωση των δομικών υλικών στο χλωριούχο λιωμένο αλάτι είναι μια σημαντική πρόκληση για την τεχνολογία CSP.
Η αντίσταση στη διάβρωση διαφορετικών κραμάτων σε χλωριούχα τηγμένα άλατα έχει μελετηθεί εκτενώς και αυτές οι εργασίες επικεντρώθηκαν κυρίως στις επιδράσεις των στοιχείων κράματος στον ρυθμό διάβρωσης των κραμάτων σε χλωριούχα τηγμένα άλατα. Οι Ding et al. Ανασκοπήθηκε η συμπεριφορά διάβρωσης των κραμάτων σε χλωριούχα τηγμένα άλατα και μελετήθηκε ο μηχανισμός διάβρωσης των κραμάτων σε χλωριούχα τηγμένα άλατα. Είναι ευρέως γνωστό ότι ο ρυθμός διάβρωσης των κραμάτων σε χλωριούχα τηγμένα άλατα εξαρτάται από τη σύνθεση του κράματος, τις ακαθαρσίες στο αλάτι, τη θερμοκρασία του άλατος και το περιβάλλον αερίου.
Η διαδικασία διάβρωσης των κραμάτων σε χλωριούχα τηγμένα άλατα περιλαμβάνει χημική και ηλεκτροχημική διάβρωση, διεπιφανειακές αντιδράσεις και οξειδωτικά διαλύματα. Ωστόσο, ο μηχανισμός διάβρωσής του, ιδιαίτερα ο ρόλος του χλωρίου, παραμένει ασαφής. Ο μηχανισμός ενεργοποίησης-οξείδωσης ή διάλυσης ως μηχανισμός ανοδικής-οξείδωσης-αναγωγής-χλωρίωσης έχει χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσει τη διαδικασία διάβρωσης των κραμάτων σε τετηγμένα χλωριούχα άλατα. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η διάβρωση των κραμάτων στο χλωριούχο λιωμένο αλάτι είναι μια ηλεκτροχημική διαδικασία. Ως εκ τούτου, οι ηλεκτροχημικές μέθοδοι είναι κατάλληλες για τη μελέτη της συμπεριφοράς διάβρωσης των κραμάτων που προκαλείται από την τήξη χλωρίου και είναι χρήσιμες για την κατανόηση του μετασχηματισμού ιόντων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάβρωσης.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 και το Inconel 625 με βάση το νικέλιο είναι πιθανοί υποψήφιοι για συστήματα CSP επόμενης γενιάς που χρησιμοποιούν λιωμένα άλατα χλωρίου ως θερμικό ρευστό και TES λόγω των καλών μηχανικών ιδιοτήτων τους σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι γνωστό ότι ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 και το κράμα Inconel 625 παρουσιάζουν καλή αντοχή στη διάβρωση σε λιωμένα άλατα νιτρωδών αλάτων. Ωστόσο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το χλωριούχο λιωμένο αλάτι είναι πολύ πιο διαβρωτικό από το υπονιτρικό λιωμένο άλας. Από όσο γνωρίζουμε, ο μηχανισμός διάβρωσης του κράματος στο χλωριούχο λιωμένο αλάτι είναι ακόμα ασαφής και τα δεδομένα διάβρωσης αυτών των δύο κραμάτων στο χλωριούχο λιωμένο αλάτι, ειδικά στο λιωμένο άλας του συστήματος NaCl-KCl-ZnCl2, είναι διάσπαρτα . Σε αυτή την εργασία, προκειμένου να κατανοηθεί ο μηχανισμός διάβρωσης και να αξιολογηθεί η αντίσταση στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα 316 και του κράματος Inconel 625 σε χλωριούχα τηγμένα άλατα, αυτά τα δύο κράματα μελετήθηκαν σε τετηγμένο NaCl-KCl-ZnCl2 στους 700 βαθμούς και 900 βαθμούς. Η συμπεριφορά διάβρωσης μελετήθηκε με δοκιμές εμβάπτισης και ηλεκτροχημικές μεθόδους. Ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) εξοπλισμένο με φασματοσκοπία διασποράς ενέργειας (EDS) και περίθλαση ακτίνων Χ (XRD) χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη της μικροδομικής μορφολογίας και της σύστασης φάσης των προϊόντων διάβρωσης.
