【腐蚀与防护】兰州理工大学喇培清教授团队：热处理对Fe-Al渗层组织结构及其熔融氯化盐腐蚀性能的影响

2025-04-01 17:28:01 作者：陈维铅来源：表面技术分享至：

第一作者：陈维铅

通信作者：喇培清教授

第一作者单位：兰州理工大学

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2025.02.012

基金项目：甘肃省自然科学基金（23JRRF001）；甘肃省职业教育教学改革研究项目（2023gszyjy-50）

背景与意义：

近年来，随着国家“双碳”目标战略的实施，新能源的开发和利用受到各级政府的重视。太阳能光热发电技术（Concentrating Solar Power, 简称CSP）因其连续、稳定，输出电力品质高，与热能储存结合满足夜间发电需求，被认为最有可能替代火力发电，实现光伏、风电等多能互补运行，在大规模新能源开发利用中显示出独特的优势。但较高的投入成本成为影响光热发电规模化发展的关键。光热电站建设成本中储热系统投入占1/5，是整个电站投入中最有可能降低的部分。氯化盐具有更优的热稳定性、较宽的运行温度范围，以及较高的比热容和较低的黏度，并且我国储量大、成本低廉，成为光热发电理想的高效储热介质。然而，氯化盐对合金材料具有强烈的腐蚀性，限制了其在光热电站储热系统中的应用。

为探索耐氯化盐腐蚀合金及表面防护材料，研究人员对镍基合金、不锈钢等高温结构材料在氯化盐中的腐蚀行为进行了广泛的研究。目前，对钢基体表面Fe-Al渗层的制备及Al₂O₃/Fe-Al复合涂层阻氚性能的研究较多，但对Fe-Al渗层热扩散处理及其在熔融氯化盐中腐蚀行为的研究未见报道，热扩散处理温度对渗层质量的影响和腐蚀机理尚不明确。为此，本实验利用包埋渗铝技术在310S钢表面制备Fe-Al基金属间化合物层，研究热扩散温度对渗层形貌、物相组成、硬度的影响，以期在钢基体表面形成一定厚度、均匀致密的Fe-Al相渗层，并在熔融氯化盐腐蚀环境中氧化形成一层致密的Al₂O₃层，阻止氯化盐中腐蚀杂质（Cl、O、H等）原子向基体进一步扩散，从而提高基体的耐高温氧化和耐熔融氯化盐的腐蚀性能，为310S钢在下一代光热发电氯化熔盐储热装置领域的应用提供技术方案。

【关键词】310S钢；Fe-Al渗层；包埋渗铝；热扩散处理；氯化盐腐蚀

图文导读：

引用本文：

陈维铅, 喇培清, 许世鹏, 等. 热处理对 Fe-Al 渗层组织结构及其熔融氯化盐腐蚀性能的影响[J]. 表面技术, 2025, 54(2): 148-160.

CHEN Weiqian, LA Peiqing, XU Shipeng, et al. Effect of Heat Treatment on Microstructure and Corrosion Resistance of the Fe-Al Layer in Molten Chloride Salt[J]. Surface Technology, 2025, 54(2): 148-160.

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