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使用后的核燃料—乏燃料的锂化还原技术是能够有效地减少乏燃料的体积和辐射性的一种新技术,便于其存储和管理。但是在乏燃料的处理过程中,结构材料受到熔融LiCl-Li2O的严重腐蚀,从而阻碍了这种新技术的工业化应用。目前,对金属材料在熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为的研究不多。本文通过改变腐蚀环境的温度、Li2O浓度,并通过不同组织材料的对比,来研究三种不锈钢在熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为。本文采用浸没法模拟材料在乏燃料处理过程中的服役条件,利用X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)等手段研究了三种不锈钢在熔融LiCl-Li2O中的腐蚀行为,探讨了腐蚀机制,为乏燃料锂化还原处理技术所需的结构材料的选材以及使用条件等提供了有益的研究结果和实验数据。1Cr13不锈钢在700℃下熔融LiCl和LiCl-3%Li2O中腐蚀50h后,腐蚀产物为铬的含锂氧化物(LiCrO2)和铁的含锂氧化物(LiFe5O8和LiFeO2),当Li2O浓度达到5%和10%的时候腐蚀产物为LiCrO2和单一的LiFeO2。随着Li2O浓度的增加,1Cr13不锈钢的腐蚀速度明显升高,腐蚀程度明显加重。1Cr13不锈钢在650℃下熔融LiCl-5%Li2O中腐蚀20h后,腐蚀产物为铬的含锂氧化物(LiCrO2)和铁的含锂氧化物(LiFe5O8和LiFeO2)。在700℃和750℃下,腐蚀产物只有LiFeO2和LiCrO2,说明温度的升高促进了LiFe5O8向LiFeO2的转化。腐蚀减重依次增大,腐蚀层厚度依次增厚,说明温度的升高加速了腐蚀。1Cr18Ni9和1Cr13不锈钢在700℃熔融LiCl-5%Li2O中腐蚀50h后生成了相同的腐蚀产物,即LiFeO2和LiCrO2;1Cr17的腐蚀产物中除了LiFeO2和LiCrO2,还有LiFe5O8。1Cr13腐蚀速率明显高于1Cr17和1Cr18Ni9。由此可知,在本试验条件下,1Cr13耐蚀性最差,而1Cr17和1Cr18Ni9的耐蚀性相当,这主要归因于Cr含量的影响。