高溫腐蝕指材料在高溫(通常≥200℃)環(huán)境下與介質(zhì)(如氧化性氣體、含硫/氯氣體、熔鹽等)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致材料性能劣化的現(xiàn)象。高溫腐蝕檢測核心目標(biāo)是評(píng)估設(shè)備耐蝕性、預(yù)測壽命、預(yù)防失效(如爆管、泄漏)，保障電力、石化、航空航天等領(lǐng)域關(guān)鍵裝備的安全運(yùn)行。
高溫腐蝕檢測方法與技術(shù)原理
重量法
失重法：通過測量試樣腐蝕前后的重量差計(jì)算腐蝕速率，適用于剝落型腐蝕產(chǎn)物(如氧化皮)。
增重法：適用于致密附著型腐蝕產(chǎn)物(如硫化物)，通過增重量評(píng)估腐蝕程度。
連續(xù)稱重系統(tǒng)：利用熱天平實(shí)時(shí)記錄重量變化，繪制腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線，精度達(dá)微克級(jí)。
電化學(xué)技術(shù)
線性極化法：快速獲取瞬時(shí)腐蝕速率，適用于均勻腐蝕監(jiān)測。
電化學(xué)阻抗譜（EIS）：分析鈍化膜穩(wěn)定性、腐蝕反應(yīng)機(jī)制，結(jié)合高溫電化學(xué)工作站實(shí)現(xiàn)原位測試。
動(dòng)電位極化曲線：測定自腐蝕電位、擊穿電位，評(píng)估局部腐蝕傾向。
微觀結(jié)構(gòu)分析
掃描電子顯微鏡（SEM）+能譜（EDS）：觀察腐蝕形貌、成分分布，識(shí)別點(diǎn)蝕、晶間腐蝕等缺陷。
X射線衍射（XRD）：分析腐蝕產(chǎn)物物相(如Fe?O?、NiCr?O?)，確定腐蝕機(jī)制。
透射電鏡（TEM）：納米尺度表征腐蝕界面結(jié)構(gòu)、元素?cái)U(kuò)散路徑。
高溫高壓環(huán)境模擬
高溫高壓釜系統(tǒng)：模擬核電、石化等工況，控制溫度(≤650℃)、壓力(≤30MPa)、介質(zhì)濃度(如含硫氣體、熔鹽)，進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)。
多場耦合試驗(yàn)：結(jié)合溫度循環(huán)、流速變化、應(yīng)力加載，模擬真實(shí)服役環(huán)境(如鍋爐水冷壁熱沖擊)。
原位在線監(jiān)測
光學(xué)/聲發(fā)射（AE）技術(shù)：實(shí)時(shí)監(jiān)測裂紋萌生與擴(kuò)展，如核電高溫高壓水中的應(yīng)力腐蝕開裂。
光纖傳感器：嵌入設(shè)備內(nèi)部，遠(yuǎn)程監(jiān)測溫度、應(yīng)變、腐蝕產(chǎn)物厚度變化。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）：實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境下的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與智能分析。
應(yīng)用場景與典型案例
電力行業(yè)：鍋爐水冷壁、過熱器管材的高溫氧化/硫化腐蝕檢測。例如，某電廠采用熱噴涂鋁技術(shù)，在管壁形成Al?O?保護(hù)層，腐蝕速率降低80%。
核電領(lǐng)域：反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器傳熱管的應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)評(píng)估。通過原位電化學(xué)測試與AE監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展的實(shí)時(shí)追蹤。
航空航天：發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片熱障涂層(如YSZ)的高溫氧化與熱腐蝕檢測。采用高溫拉曼光譜分析涂層相變與界面反應(yīng)。
石油化工：加氫反應(yīng)器、裂解爐管的氫腐蝕、硫化腐蝕檢測。通過電偶腐蝕試驗(yàn)評(píng)估異種金屬接頭的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
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