超临界二氧化碳因高能量密度、高效率、无污染等独特物性,在煤电、核电、太阳能热、船舶动力、储能等领域有着广阔的创新应用前景,受到了广泛关注。在高温高压服役环境下,超临界二氧化碳会对金属部件产生氧化和碳化耦合腐蚀,发生应力腐蚀开裂,引起金属劣化和机械性能损伤(图1),严重限制了其在能源动力系统中的应用推广。由于腐蚀影响因素众多,反应过程复杂,人们对于腐蚀过程无法形成系统的认识,对腐蚀机理缺乏深入理解。如何理解关键腐蚀机理并开展有效的研究工作,提出新型能源动力系统的合理化选材方案,成为摆在科研工作者面前的“卡脖子”难题。 图1. 超临界二氧化碳引起氧化碳化腐蚀及其主要影响因素. 华北电力大学张乃强教授团队系统总结了高温超临界二氧化碳引起腐蚀的过程、机理、模型及关键影响因素,并给出了先进能源动力系统的选材策略,展望了未来研究发展的机遇和挑战。论文以“State of the art overview
material degradation in high-temperature supercritical CO2 environments”为题发表在材料科学领域顶级期刊Progress
in Materials Science上。该期刊是材料领域著名的综述性学术期刊,采用约稿形式,邀请相关领域做出突出贡献的专家学者评述研究现状和未来发展,2022年影响因子为48.165。华北电力大学青年教师李开洋为本文第一作者,张乃强教授、加拿大工程院院士骆静利教授为文章共同通讯作者。 论文链接: