[發明專利]一種抑制氯化物熔鹽腐蝕性的原位氧化鎂生成法

有效

• 申請號: 202210426414.5
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114836712B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 王維龍;徐智浩;江東旭;丁靜;陸建峰
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C23C10/26
• 分類號: C23C10/26
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 高冰

本發明涉及于防腐蝕技術領域，特別涉及一種抑制氯化物熔鹽腐蝕性的原位氧化鎂生成法。本發明公開了一種抑制氯化物熔鹽腐蝕性的原位氧化鎂生成法，利用六水氯化鎂在熔鹽上生成氧化鎂并均勻分布在熔鹽上，進而在合金表面生成長期有效均勻的MgO保護層。相比于其他抑制熔鹽腐蝕性的方法，本發明的原位生成的氧化鎂保護層可長期服役于高溫環境保證基體不受腐蝕，可操作性強實驗方法容易實現從而可大規模實現，未來可應用于太陽能熱發電系統保證系統的穩定運行。

技術領域

本發明涉及于防腐蝕技術領域，特別涉及一種抑制氯化物熔鹽腐蝕性的原位氧化鎂生成法。

背景技術

目前可再生能源消費占比逐年增大，其中太陽能被認為是最有前景的可再生能源之一。相比于光伏發電，聚光太陽能發電更適用于電網系統，有更廣闊的發展前景。其中，傳熱流體和儲熱介質的選擇會直接影響到聚光太陽能發電的效率和成本。而氯化物熔鹽具有熱容高，粘度低，價格低廉，熱穩定性好，工作溫度范圍寬等優點，適合作為高溫傳熱儲熱材料應用于太陽能熱發電系統中。然而，熱交換器、管道、儲存容器等金屬材料容易受到高溫熔鹽的腐蝕，引發安全隱患，因此研究高溫下氯化物熔鹽對金屬的腐蝕，并采取措施抑制腐蝕，對保證系統的穩定運行具有重要意義。

目前抑制熔鹽腐蝕性的方法主要有：(1)預氧化法：通過預氧化在合金表面形成Al₂O₃保護層，Al₂O₃保護層能夠有效阻止腐蝕性組分向內滲透。但用于保護的α-Al₂O₃相需要較長的氧化時間和較高的氧化溫度來形成，一旦條件控制不當時會生成無抑制腐蝕作用的亞穩態的γ-Al₂O₃和θ-Al₂O₃，因此難以穩定地保護金屬材料；(2)通過控制氣氛抑制腐蝕：研究表明合金在惰性氣氛比在反應性氣氛中表現腐蝕程度減輕，但由于改變氣氛受到環境和成本等因素的限制，難以大規模實現；(3)通過控制溫度抑制腐蝕：研究表明降低溫度能夠減輕氯化物熔鹽的腐蝕性，但同時也會影響熱電系統的效率無法高溫發電。因此，各種降低氯化物熔鹽腐蝕性的方法都存在一定缺陷，普遍不能高效率、低成本抑制氯化物熔鹽的腐蝕性。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種抑制氯化物熔鹽腐蝕性的原位氧化鎂生成法，可操作性強、實驗方法容易實現，從而可大規模實現，原位生成的氧化鎂保護層可長期服役于高溫環境，保證基體不受腐蝕，能高效率、低成本抑制氯化物熔鹽的腐蝕性。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

本發明提供了一種抑制氯化物熔鹽腐蝕性的原位氧化鎂生成法，該方法包括以下步驟：

S1、將NaCl-CaCl₂-MgCl₂+MgCl₂·6H₂O熔鹽放置于基體表面上，以5～10℃/min的升溫速率加熱NaCl-CaCl₂-MgCl₂+MgCl₂·6H₂O熔鹽至350～400℃后保溫2～3h，使MgCl₂·6H₂O進一步轉化為MgOHCl；

S2、將升溫速率設定為8～10℃/min并升溫至600～650℃并保溫4～5h，使生成的MgOHCl轉化為MgO。

優選地，所述NaCl-CaCl₂-MgCl₂+MgCl₂·6H₂O中，NaCl、CaCl₂和MgCl₂的摩爾比為52mol％:38mol％:10mol％。