超临界水氧化(SupercriticalWaterOxidation，简称SCWO)技术，是近年来发展起来的用来处理有机废物的一种新型环保技术。主要利用水在超临界状态(T＞374.15℃，P＞22.1MPa)下能与有机物、氧气混溶的特性，在极短时间内将有机物迅速、彻底的破坏分解，生成无害的CO2、H2O、N2、无机盐等小分子化合物。这一技术特别适于处理浓度较高和难以降解的有机废水，具有处理速度快、设备体积小、处理效率高、无二次污染等传统有机废物处理方法所不具备的优点。由于SCWO设备运行时处于高温、高压、强氧化条件下，设备会发生严重的腐蚀，因此SCWO设备结构材料的腐蚀与防护问题已成为制约这一技术进一步发展的关键问题之一。 采用本实验室自行研制的连续式SCWO试验装置，通过在去离子水中添加H2O2的方法，模拟强氧化环境，对国产材料GH625合金和316L不锈钢在含H2O2的超临界水(SCW)中的腐蚀进行了较为系统的研究。采用挂片称重的试验方法，研究材料在SCW中的腐蚀规律，实验后用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察材料的表面形貌，用AES、EDAX和XPS分析腐蚀产物的成分，并进行了腐蚀热力学计算；用电化学阻抗的方法研究表面膜结构；用U-型弯曲试验研究材料在力学-化学的交互作用下的腐蚀行为。 考察了试验时间和实验温度对材料腐蚀的影响。通过对其增重曲线、表面形貌及腐蚀产物的成分进行分析表明，两种材料的增重都随试验时间的延长而增大。材料在亚临界温度下的腐蚀比超临界温度时严重。在超临界温度下，温度越高，腐蚀越严重；EDAX分析表明，316L不锈钢表面发生了Fe的选择性溶解，GH625合金发生了Ni的选择性溶解；316L不锈钢的腐蚀产物分为两层，XPS分析结果表明，外层腐蚀产物主要为Fe的氧化物，容易发生剥落，内层为Cr的氧化物，与基体结合较为紧密，GH625合金表面的腐蚀产物与基体结合较为紧密，没有明显的溶解现象，腐蚀产物主要是Ni和Cr的氧化物；AES对两种材料腐蚀产物中的元素分布结果表明，316L不锈钢内层腐蚀产物的厚度约为5～10nm，GH625合金表面腐蚀产物在350℃，400℃，450℃和500℃下试验150h的厚度1680nm，620nm，1150nm，1775nm，其氧化膜增长速率分别为98μm/y，36μm/y，67μm/y，104μm/y。 通过改变实验介质中H2O2的含量，研究了H2O2浓度对材料腐蚀的影响。试验中H2O2的浓度分别为(wt)1.0％，2.0％，3.0％，试验时间均为100h，系统压力为24.0MPa，试验温度分别为350℃，400℃，450℃和500℃。从增重结果看，316L不锈钢的腐蚀随H2O2浓度的升高而更加严重，GH625合金在几个温度下的腐蚀都比较轻微；在350℃、400℃和500℃时，材料表面腐蚀产物层中的元素含量随介质浓度变化不是很大，但在450℃时，随着H2O2浓度的升高，表面O的含量有所提高，316L不锈钢表面Fe的含量降低，发生了铁的选择性溶解，GH625合金表面Ni的含量增加最大，说明主要生成了Ni的氧化产物；500℃时，316L不锈钢表面的腐蚀产物存在很多裂纹，GH625合金腐蚀产物的表面凸凹不平，说明在500℃时，两种材料的氧化速度比较快，这样就容易在表面与基体之间产生内应力而造成的。裂纹的存在说明材料发生了晶间腐蚀，氧化膜的保护作用较差。 用电化学阻抗的方法研究了两种材料表面氧化膜的结构，结果发现GH625合金表面的氧化膜比316L不锈钢表面的氧化膜具有更高的极化阻抗，因此对基体具有更好的保护作用。GH625合金的Bode图表现为一个时间常数，316L不锈钢则表现为两个时间常数，也说明GH625合金的氧化膜只有一层，而316L不锈钢的氧化膜则有两层腐蚀产物组成。 通过U-型弯曲试验研究了316L不锈钢和GH625合金在力学-化学交互作用下的腐蚀。试验时间均为50h，试验温度分别为350℃，400℃，450℃和500℃，系统压力维持在24.0MPa，采用的介质为3.0％H2O2。结果表明，316L不锈钢在亚临界温度下的腐蚀对应力比较敏感，在超临界温度下不很敏感，但材料中的缺陷会加速裂纹的萌生和扩展；而GH625合金的腐蚀对应力不敏感。 还对GH132合金预热器管道的腐蚀进行了研究。介质为含0.2％H2O2去离子水溶液，试验压力为24.0MPa，试验温度在300～350℃。约400h后，管道发生了开裂。由于被加热，GH132合金管道的组织发生了晶粒长大，导致材料的强度下降，实验后管道内表面发现很多微裂纹，而且发生了Ni的选择性溶解，发生了局部腐蚀，其内壁平均腐蚀速率约为5.0mm/y。