高真空条件下静态液态锂对304不锈钢的腐蚀行为研究

摘要

液态锂因为具有独特的物理和化学性能,使得它在托克马克磁约束聚变装置中成为一种潜在的面对等离子体材料和包层冷却剂以及氚增值材料.伴随着液态锂在聚变装置中应用的广泛研究,其与装置中结构材料和包层材料的兼容性也越来越受到重视.本文介绍一种可以研究高真空条件下高温液态锂对固态金属材料腐蚀行为及机理的实验装置并展示液态锂对304不锈钢(304SS)腐蚀行为的初步实验结果.该装置极限真空可达10-5Pa量级,漏率小于10-10Pam3/s,加热温度大于700K,运行时间大于1584小时.液态锂对304SS腐蚀实验结果表明,304SS在600K液态锂中明显有腐蚀现象,主要包括质量损失随时间增加,表面硬度随腐蚀产物数量增加,样品表面出现孔蚀和晶界腐蚀等.该装置的实验研究为聚变装置中设计及应用液态锂相关的部件提供重要的参考.