摘要

超临界二氧化碳布雷顿循环发电是一种新兴的发电技术,保证其中高温材料的抗腐蚀性能满足要求是设备安全运行的必要前提。该文研究3种耐高温材料P92、Sanicro25、Inconel625在600℃、25MPa超临界二氧化碳中的腐蚀行为。采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、X射线光电子能谱、原子力显微镜以及辉光放电光谱仪对腐蚀产物进行表征。结果表明:P92形成了较为疏松、多孔洞的双层氧化膜结构;Sanicro25和Inconel625则形成致密的Cr2O3氧化膜。P92的氧化层有明显的孔洞形成,而氧化层下方基体发生渗碳;Sanicro25和Inconel625氧化层下方则有明显的贫Cr现象发生。Sanicro25和Inconel625抗腐蚀性能和抗渗碳能力明显优于P92。同时,基于“空洞诱导双层氧化膜形成机理”,指出合理的Cr元素含量是预防渗碳、保证氧化膜致密性的关键因素之一。结果可为超临界二氧化碳循环机组的选材和腐蚀防护提供一定参考和借鉴。

全文