【摘 要】
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HT9钢在核反应堆包壳管中具有巨大的应用前景。在失水事故下,包壳管材料的温度将远高于600℃。为此,研究了HT9钢600℃以上的空气氧化行为。用增重法测定其氧化动力学曲线,利
【机 构】
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西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室,中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室,
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HT9钢在核反应堆包壳管中具有巨大的应用前景。在失水事故下,包壳管材料的温度将远高于600℃。为此,研究了HT9钢600℃以上的空气氧化行为。用增重法测定其氧化动力学曲线,利用SEM、EDS和XRD分析氧化产物的形貌、成分和结构。基于对氧化动力学与氧化产物的分析,探讨其氧化机制。结果表明:在600~1 000℃范围内随着温度的升高和时间的延长,HT9钢氧化程度增加;氧化层呈双层结构,内层为(Fe,Cr)_2O_3,外层是Fe_2O_3;不同温度的氧化动力学遵循不同的规律,氧化过程主要受铁离子和铬离子的扩散共同控制。
HT9 steel in the nuclear reactor cladding tube has a huge application prospect. In the event of a water loss, the temperature of the cladding tube material will be much higher than 600 ° C. Therefore, the air oxidation behavior of HT9 steel above 600 ℃ has been studied. The kinetic curves of oxidation were measured by weight gain method. The morphology, composition and structure of the oxidized products were analyzed by SEM, EDS and XRD. Based on the analysis of oxidation kinetics and oxidation products, the oxidation mechanism was discussed. The results show that the oxidation degree of HT9 steel increases with the increase of temperature and time at 600-1 000 ℃. The oxide layer has a bilayer structure with (Fe, Cr) _2O_3 in the inner layer and Fe_2O_3 in the outer layer. The oxidation kinetics at different temperatures follow different laws, and the oxidation process is mainly controlled by the diffusion of iron ions and chromium ions.
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