生物質(zhì)電廠是一種重要的、綠色的可再生能源利用設施，環(huán)保高效。但由于其燃料中堿性物質(zhì)含量高，在利用焚燒生物質(zhì)燃料安全發(fā)電過程中形成的堿金屬氯化物附著在鍋爐水冷壁、過熱器等換熱管管壁上，在高溫環(huán)境下易于形成低熔點的復合鹽，使管壁發(fā)生嚴重的熱腐蝕。
研究人員采用電化學方法對生物質(zhì)電廠鍋爐過熱器常用管材T91耐磨板進行熔鹽熱腐蝕研究，通過極化曲線及交流阻抗譜分析了材料熔鹽熱腐蝕機理和過程，探究了熔鹽體系內(nèi)溫度對材料耐腐蝕性能的影響及規(guī)律，并獲得了T91耐磨板熔鹽熱腐蝕熱力學參數(shù)，以期對生物質(zhì)電廠在過熱器管材方面的腐蝕防護提出理論依據(jù)和技術支持。
試材為T91耐磨板，其化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）：C0.08～0.12，Si0.020～0.50，Mn0.30～0.60，S≤0.02，Cr8.00～9.50，Ni≤0.40，Mo0.85～1.05，V0.18～0.25，P≤0.02，余量Fe。首先將試材加工成50mm×25mm×2mm，依次用60～5000目金相砂紙打磨至鏡面光滑，然后用乙醇、丙酮溶液清洗，用濾紙吸干后放置在干燥箱中150℃干燥2h。
腐蝕熔鹽為KCl.NaCl（二者質(zhì)量比為1:1）共晶體鹽，將T91耐磨板在800℃腐蝕熔鹽中浸泡不同時間后，分別測量T91鋼在800℃KCl.NaCl熔鹽中的極化曲線和交流阻抗譜，并根據(jù)極化曲線計算自腐蝕電位Ecorr及線性極化電阻Rp。試驗結果表明：
?。?）T91耐磨板在高溫KCl.NaCl熔鹽熱腐蝕中，自腐蝕電位Ecorr及線性極化電阻Rp隨著腐蝕時間的增加出現(xiàn)不同程度的漂移，到腐蝕后期Ecorr與Rp逐漸增加，并達到一穩(wěn)定值，說明T91耐磨板的表面逐漸形成了較穩(wěn)定、保護性較強的氧化膜，使其腐蝕速率逐漸減小。
?。?）在腐蝕初期，T91耐磨板腐蝕較快，其腐蝕電化學阻抗譜呈典型的Warburg阻抗特征，即電化學反應速度受氧化劑粒子在熔鹽/試樣界面中的擴散控制；隨著腐蝕的進行，在T91耐磨板的表面逐漸形成FeCr2O4晶間石型氧化膜，腐蝕速率顯著降低，腐蝕后期電化學阻抗譜呈顯著的雙容抗弧特征，即反應速度主要受金屬腐蝕荷電粒子在氧化膜中的遷移速率來控制。
?。?）隨著反應溫度的升高，T91耐磨板的腐蝕電流密度逐漸增加，材料的耐腐蝕性減弱，電極反應速度常數(shù)與溫度之間的關系滿足Arrhenius公式，T91耐磨板在KCl.NaCl熔鹽中的熱腐蝕電化學反應活化能為33.235kJ/mol。