Een onderzoeksteam onder leiding van Jiang Zhizhong van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een honingraatstructuur gevonden in gelokaliseerde regio's aan de bovenkant van de magnetietlaag op martensitisch staal en analyseerde de oorzaak van de vorming en werkwijze.

Kleine kernreactoren, met name loodgekoelde snelle reactoren met lood-bismut-eutectische legering (LBE) als het belangrijkste koelmiddel, hebben goede toepassingsvooruitzichten op het gebied van mariene energie, regionale stroomvoorziening, ontzilting van zeewater en andere gebieden. Homogene oxidatiecorrosie of ontbindingscorrosie kan echter optreden in staalmaterialen, en LBE-infiltratie en putcorrosie kunnen ook optreden in lokale gebieden, vanwege de hoge oplosbaarheid van ferrum, chroom en nikkel in LBE bij hoge temperatuur. Putcorrosie is een van de meest destructieve vormen van corrosie, die de veilige werking op lange termijn van kleine loodgekoelde snelle reactoren ernstig zal beïnvloeden.

"De honingraatstructuur is samengesteld uit veel zuurstofarme poriën en omringende netachtige takken", zegt Luo Lin, lid van het onderzoeksteam. "Een lage zuurstofconcentratie bevordert de vorming van honingraatstructuren in een kortere tijd en op meer gebieden."

Bovendien namen de poriegrootte en het zuurstofarme gebied toe met de corrosietijd. Na 2000 uur strekte de zuurstofarme zone zich uit tot de magnetietlaag en de spinellaag onder de poriën, wat resulteerde in meer zuurstofvacatures in de bovenstaande lagen.

"De honingraatstructuur kan een kiempunt van putcorrosie worden en de ontwikkeling van putcorrosie bevorderen", zei Luo.

Deze studie toont aan dat de aanwezigheid van een honingraatstructuur betekent dat de lage concentratie opgeloste zuurstof in LBE laag is, wat een optimaal ontwerp van het zuurstofregelsysteem vereist.

Het onderzoek is gepubliceerd in Corrosion Science . + Verder verkennen

Onderzoekers verkrijgen nieuwe resultaten over het corrosiegedrag van legeringsmaterialen onder extreme omgevingen