S-CO₂循环中合金氧化膜形成及失效研究进展

来源：动力工程学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：尤通通, 刘海峰, 崔体磊, 汪道元, 徐俊豪, 祁晶,

摘要：超临界二氧化碳(S-CO2)循环具有效率高、结构紧凑、工质流程短等优点,能适应电网快速调峰、深度调峰的要求。然而,在实际应用中S-CO2循环的性能和稳定性在很大程度上依赖于高温合金材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。首先,介绍了S-CO2循环高温换热器的材料选取,详细介绍了S-CO2环境中铁素体-马氏体合金和奥氏体不锈钢的氧化膜形貌特征,分析了氧化膜失效实验研究方法;最后,介绍了氧化膜失效预测模型。结果表明:S-H2O循环的材料选择标准也可能适用于类似温度和压力下的S-CO2循环系统;合金换热器在S-CO2环境下会发生氧化-碳化反应;氧化膜/合金界面出现的碳化现象会加剧氧化膜失效。

关键词：超临界二氧化碳,腐蚀,失效,氧化,碳化,