近期，中國科學院合肥物質科學研究院核能安全技術研究所團隊在抗液態(tài)鉛鉍腐蝕耐高溫結構材料研究方面取得新進展：研究顯示Si元素的添加可提高氧化物彌散強化9Cr鋼（以下簡稱9Cr-ODS鋼）的高溫力學性能，并顯著改善其抗鉛鉍腐蝕性能，相關成果發(fā)表在國際核材料期刊Journal of Nuclear Materials上。

作為鉛基反應堆結構材料，9Cr-ODS鋼在液態(tài)鉛鉍中的腐蝕性能將直接影響反應堆的服役性能。為改善9Cr-ODS鋼的抗腐蝕性能，研發(fā)團隊通過技術攻關和實驗，發(fā)現(xiàn)在材料中添加Si元素可以顯著提高抗鉛鉍腐蝕性能。研究結果顯示Si在基體中形成了均勻彌散分布的Y-Si-O納米顆粒，其數(shù)密度高達~1024 m-3；同時鉛鉍腐蝕環(huán)境下Si元素易于生成富Si內氧化層，可有效阻礙鉛鉍中氧向基體擴散及基體元素向鉛鉍溶解，從而使9Cr-ODS鋼具有優(yōu)良的高溫性能及抗液態(tài)鉛鉍腐蝕性能。

該研究為抗鉛鉍腐蝕材料的設計提供了新思路，對發(fā)展高性能的鉛基反應堆結構材料具有重要意義。相關工作得到中科院“率先行動”百人計劃、中科院青年創(chuàng)新促進會等的資助。

含硅9Cr-ODS鋼室溫及550°C高溫拉伸性能

9Cr-ODS鋼在550°C液態(tài)鉛鉍中腐蝕1000h后腐蝕截面形貌：（a）0Si和（b）0.3Si