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传热蓄热系统是太阳能热发电和工业节能技术的重要部件之一,高温传热蓄热材料性质的优劣直接影响热能储存与转换系统能源利用效率和成本。熔盐以其热容量大、使用温域广、蒸汽压低、粘度小等优点成为理想的传热蓄热材料,尤其是氯化物熔盐以其原料来源广泛、成本低廉成为最具潜力的传热蓄热材料之一。但是,氯化物熔盐作为传热蓄热材料对金属回路具有较大的腐蚀性。研究氯化物熔盐材料对金属的腐蚀性能,开发新型高性能的氯化物熔盐传热蓄热材料具有重要的意义。本文采用浸没法研究了三元NaCl-CaCl2-MgCl2共晶氯化物熔盐对铁基奥氏体不锈钢316L、镍基合金Inconel 625、Inconel 600、Hastelloy X、Hastelloy C-276、Hastelloy B-3的腐蚀性。探究了温度和空气对腐蚀的影响。优选了316L不锈钢、Inconel 625、Hastelloy X和Hastelloy B-3合金进行长期腐蚀性研究,给出了本实验条件下4种金属在三元NaCl-CaCl2-MgCl2熔盐中的腐蚀动力学曲线和腐蚀速率曲线。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对金属的腐蚀产物和腐蚀形貌进行了分析,并讨论了相关的腐蚀机理。为三元NaCl-CaCl2-MgCl2共晶氯化物熔盐作为传热蓄热材料的实际应用和相应传热蓄热系统设备的选材提供参考。制备了低熔点的五元氯化物熔盐(LiCl-NaCl-KCl-MgCl2-CaCl2)传热蓄热材料。采用DSC法确定含锂五元氯化物熔盐低共熔点和组成,测定了热物性(熔点、相变潜热、比热、粘度、密度、热扩散系数、导热系数等)随温度的变化规律;研究了熔盐高温静态热稳定性和动态循环蓄放热性能,探悉了该熔盐对铁基AISI 316L、310S、321不锈钢和镍基Inconel 625合金的腐蚀性。结果显示:所制备的含锂五元氯化物熔盐最低共熔点为356.5℃,相变潜热为150.9 J?g-1;熔盐液体在650℃下的比热为1.208 J?g-1?K-1、密度为1.699 g?cm-3、粘度为2.56 cp、热扩散系数为0.0104 mm2?s-1、导热系数为0.0213W?m-1?K-1;在封闭容器中熔盐在蓄热过程质量损失小,高温稳定性好;工作温度范围为400~650℃;在低氧分压下对合金的腐蚀性按310S,321,316L,Inconel 625顺序依次减小。选用价格低廉、性能优异的NaCl、CaCl2和MgCl2和熔点低、沸点高的CuCl构建了新型三元氯化物传热蓄热材料。研究了新型含CuCl的三元NaCl-CaCl2-CuCl和CaCl2-MgCl2-CuCl氯化物熔盐体系的相图。采用“硬球”离子相互作用模型计算了二元体系NaCl-CaCl2、NaCl-CuCl、CaCl2-CuCl、MgCl2-CuCl的熔盐相图。计算结果与实验相图吻合度较好。利用共形离子溶液模型(CIS)和正规溶液模型计算获得了三元氯化物熔盐体系NaCl-CaCl2-CuCl和CaCl2-MgCl2-CuCl的相图。通过DSC曲线对所计算的相图进行了相关验证。