美國國家可再生能源實驗室(NREL)進行了一項最新研究，目標是研究如何減輕集中式太陽能發電(CSP)工廠的腐蝕。
新一代CSP工廠需要采用550～750攝氏度的高溫流體(ti) (如熔鹽)，以儲(chu) 存熱量並發電。然而，在這一高溫環境下，CSP係統的熱交換器、管道和儲(chu) 存容器中使用的普通合金將受到熔融的鹽侵蝕。
新一代CSP工廠采用低成本的熱存儲(chu) 設施，能夠在需要時隨時提供電力，有助於(yu) 對電網的可靠性提供支持。熔鹽通常用於(yu) 傳(chuan) 熱流體(ti) 和熱能儲(chu) 存，因為(wei) 它們(men) 可以承受高溫並將收集的太陽能熱量保持數小時。商業(ye) 使用含有氯化鈉、氯化鉀和氯化鎂的熔鹽混合物的CSP工廠，為(wei) 了保證可以達到30年的使用壽命，儲(chu) 罐中的腐蝕速率必須加以控製——每年應少於(yu) 20微米。
目前裸露的不鏽鋼合金在熔融氯化物中測試所得的年腐蝕速度高達4500微米。為(wei) 此，NREL的Judith Gomez-Vidal研究了MCrAlX塗層，能應對熔融氯化物在集中式太陽能發電應用過程中對設備的腐蝕。
Gomez-Vidal將不同類型的鎳基塗層(通常用於(yu) 減少氧化和腐蝕)應用於(yu) 不鏽鋼，所研究的一種塗層，化學式為(wei) NiCoCrAlYTa，顯示出最佳性能，將腐蝕速率限製在每年190微米，與(yu) 未塗層鋼材相比，腐蝕速率降低了96%，大幅獲得改善。該塗層在經過24小時的預氧化期間，可形成均勻致密的氧化鋁層，可用於(yu) 進一步保護不鏽鋼免受腐蝕。
據Gomez-Vidal博士說：“使用新研究的塗層進行表麵保護，非常有希望減輕熔鹽的腐蝕，特別是在冶金和材料工程領域暴露於(yu) 含氯蒸氣的基材表麵。然而，CSP的腐蝕速率仍然相當高，目前的努力隻是解決(jue) 了太陽能應用中測試材料耐久性的相關(guan) 性，還需要更多的研發來實現所需的目標防腐蝕水平，這可能包括將表麵保護與(yu) 熔融鹽和周圍環境的化學控製相結合的協同作用”。
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