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面对能源和环境危机的不断升级,能源转型迫在眉睫,高效传热蓄热技术为节能减排和可再生能源规模化利用提供了更好的解决方案。随着熔盐传热蓄热技术的深化发展及其不断推广至高温余热回收、核电等高温热利用领域,在提高能量转化效率、降低发电成本、开发耐高温高效传热蓄热材料等问题上均提出了更高的要求。应用于中高温传热蓄热的硝酸熔盐已经在国外太阳能热发电站中普遍使用并取得了成功,但是由于硝酸熔盐高温下的不稳定性及排放NOx对环境造成污染等问题限制了其高温应用。因此开发价格低廉、高温稳定性好、性能优良的传热蓄热材料是开展高温高效传热蓄热技术研究的重点。本文优选构建了成本更低、性能优异的多元氯化物熔盐体系。采用正规溶液模型和共形离子溶液模型计算获得了Na Cl-Ca Cl2-Mg Cl2三元氯化物熔盐体系的相图,预测了低共熔点和组成,DSC仪器验证了三元熔盐熔点为424.05oC与计算相图预测值424oC非常吻合,同时确定了处于低共熔区域内的最佳熔盐配比;在已有Na Cl-KCl-Mg Cl2-Ca Cl2四元熔盐相图的基础上借助DSC仪器验证、优选了处于低共熔区域内的最佳熔盐组成。确定最佳配比后采用静态熔融法制备了多元熔盐材料,通过热重差热联用分析仪、DSC热分析法、RSD-06熔体物性测定仪、回转振动-高温熔体粘度仪等仪器方法对熔盐的熔点、潜热、比热、密度和粘度等热物性进行了测试和评价。测试结果显示:三元熔盐(Na Cl-Mg Cl2-Ca Cl2)熔点为424.05oC;相变潜热高达191J?g-1;固、液段平均比热分别为0.83J?g-1?K-1和1.19J?g-1?K-1。四元熔盐(Na Cl-KCl-Mg Cl2-Ca Cl2)的熔点为385oC;相变潜热为151J?g-1;固液段平均比热分别为0.92J?g-1?K-1和1.41J?g-1?K-1;多元熔盐的密度和粘度均随温度升高而线性减小。通过恒高温质量损失实验和蓄/放热循环实验研究了多元熔盐的热稳定性。得出多元熔盐质量损失均随恒温温度升高而增加,三元熔盐最佳操作温度范围为480~700oC,四元熔盐最佳使用温度范围为430~650oC;蓄、放热循环曲线均表现出平稳的趋势,熔盐的熔点和凝固点均未发生变化,表明冷热循环稳定性优异。最后探究了高温下氯化物熔盐对不锈钢材料的腐蚀性。短期腐蚀性研究发现:限制空气接触熔盐可以抑制腐蚀速率;不锈钢316-L表现出最好的耐腐蚀性得益于其中含有钼(Mo)元素;腐蚀后金属Fe元素微量进入熔盐,Cr、Ni元素均未进入熔盐。长期腐蚀动力曲线表明腐蚀速率有趋于平缓的趋势,通过XRD(X射线衍射仪)和SEM(扫描电镜)对腐蚀5天、10天后产物和形貌进行了对比分析,得到附着在不锈钢表面以及填充腐蚀孔道、阻止不锈钢进一步腐蚀的物质为Mg Cl2热解生成的Mg O。