近日我院吴多利博士在材料腐蚀学科国际顶级学术期刊《Corrosion Science》(IF 7.205)在线发表了题为 “Influence of water vapor on the chlorine-induced high-temperature corrosion behavior of nickel aluminide coatings”的研究论文。
生物质能作为最具潜力的可再生能源,已成为我国仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。生物质发电技术的推广应用,是实现“双碳”目标的有效技术途径。锅炉受热面高温腐蚀是提升生物质燃烧发电效率和可靠性的瓶颈,生物质中水蒸气的含量是影响高温腐蚀的重要因素。本文系统研究了水蒸气含量对镍铝涂层生物质高温腐蚀性能的影响,深入阐述了不同水蒸气含量下的涂层高温腐蚀机理。研究结果表明,在不含水蒸气的条件下,涂层展现出优异的抗腐蚀性能,在表面形成了以Al2O3相为主的保护层。在局部区域发生氯化物腐蚀,造成轻微的表面和晶间腐蚀。在含水蒸气的条件下,除氯化物腐蚀外,水蒸气渗透到腐蚀层/涂层界面,并产生活性氯,进一步加速腐蚀进程。水蒸气含量的增加会在涂层表面形成大量铝酸钾,从而抑制氯的产生并减少涂层中氧化物形成元素的消耗。水蒸气含量为15%时,涂层晶间腐蚀最严重;水蒸气含量为30%时,涂层表面腐蚀最严重。研究结果表明可以通过生物质中水蒸气的调控,实现对涂层高温腐蚀行为更高的预期,助推生物质发电的大规模推广。
我院为该论文的唯一完成单位,吴多利博士为论文的第一作者,该研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和江苏省双创博士项目的资助。