本项目通过对高温高压水中316L不锈钢的电化学特性测量及钝化膜组成与结构的物理和化学分析,探讨316L不锈钢在高温高压水中破裂的电化学机理。主要内容有(1)通过XPS,AAS,Mott-Schottky和电化学实验研究316L不锈钢在硼酸缓冲溶液中的钝化特性,其结果表明316L不锈钢在钝化区间内出现若干拐点电位,在拐点电位下极化生成的钝化膜具有不同的组成和电化学性质。其中,0.2V下生成钝化膜具有较好的耐蚀性,0.6V下钝化膜耐蚀性较差。(2)考虑不锈钢在核电工业中的实际应用,研究了溶液中氧含量对不锈钢钝化膜特性的影响规律。电化学实验,Mott-Schottky理论和点缺陷模型数据表明溶液中氧含量直接影响了钝化膜中的缺陷浓度和扩散速率,进一步影响钝化膜的电化学特性。高浓度的溶解氧增大了钝化膜中的缺陷密度,也加速了金属的阳极溶解。(3)通过XPS,AES,SEM和电化学实验研究了高温高压水环境下形成钝化膜的性质,并与大气环境下钝化膜性质进行比较,结果表明高温环境下,会形成较厚的钝化膜,并且钝化膜中含有较多种类的氧化物和氢氧化物,这些组成直接提高了钝化膜的耐蚀性。
英文主题词stainless steel; passive film electrochemical; high temperature; high pressure