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原文传递用于模拟高放废物处置金属罐腐蚀环境和行为的方法

专利名称：	用于模拟高放废物处置金属罐腐蚀环境和行为的方法
摘要：	本发明属于辐照环境下金属腐蚀领域，具体涉及一种用于模拟高放废物处置金属罐腐蚀环境和行为的方法。该方法采用石墨为承载容器，并进行密封处理；先装入一部分膨润土，再将测试金属片试样平行插入容器卡槽中，使膨润土和金属片紧密接触，进行缝隙密封，露出金属片试样表面，先加热然后装置置于钴源γ射线辐照环境下辐照；将辐照之后的样品取出，用扫描电镜观察去除腐蚀产物膜前后的样品形貌，获得腐蚀产物成分信息，利用腐蚀失重法计算高温环境中的腐蚀速率。本发明为研究高放废物地质处置实验室条件下的实验提供了可靠的实验方法和可行的样品承载容器。方法较全面的对高放废物处置罐金属所处的环境进行了模拟，其实验结果具有一定参考价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京科技大学
发明人：	高克玮;刘超;林玉彤;袁泽浩;庞晓露;颜鲁春;杨会生
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201811613034.2
公开号：	CN109738349A
代理机构：	北京金智普华知识产权代理有限公司
代理人：	皋吉甫
分类号：	G01N17/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N17
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路30号
主权项：	1.一种用于模拟高放废物处置金属罐腐蚀环境和行为的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤: 步骤1：首先按照预设尺寸设计制作承载容器，并对承载容器进行预处理，并烘干；步骤2：在步骤1处理后的承载容器进行密封处理；步骤3：将湿度为10-20%的膨润土装入经过步骤2处理后的承载容器中，装满并压实；步骤4：将尺寸与承载容器的卡槽配合的多种测试金属片试样平行插入承载容器的卡槽中，使膨润土和插入的金属片试样表面紧密接触；步骤5：将金属片试样和卡槽之间的缝隙密封,得到样品；步骤6：将加热装置用保温层包裹，中部倒入导热介质，将步骤5制得的至少一个样品插入导热介质中，露出金属片试样表面，加热至85-95℃温度；步骤7：将步骤6加热后的装置置于钴源γ射线辐照环境下辐照；步骤8：将辐照之后的样品取出，用扫描电镜观察去除腐蚀产物膜前后的样品形貌，用EDS能谱仪获得腐蚀产物成分方面的信息，利用腐蚀失重法计算样品在高温环境中的腐蚀速率。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤: 步骤9：先将一部分湿度为10-20%的膨润土压入承载容器，随后将另一组尺寸与承载容器中空部分配合的测试金属片试样放入中空部分与下层土膨润土压实，随后将剩下的膨润土倒入承载容器中并压实，使得测试金属片试样位置处在两层膨润土之间，得到对比样品；步骤10：将对比样品在室温在置于钴源γ射线辐照环境下辐照，将辐照之后的对比样品取出，用扫描电镜观察去除腐蚀产物膜前后的样品形貌，用EDS能谱仪获得腐蚀产物成分方面的信息，利用腐蚀失重法计算对比样品在室温环境中的腐蚀速率。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述承载容器的材料为石墨。 4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述测试金属片的材料为6Mn合金板、碳素结构钢Q235、304不锈钢或316不锈钢。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导热介质为石英砂。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温层为保温棉。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热装置为电加热棒。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1的具体步骤为：步骤1.1：按照预设尺寸设计制作承载容器，在所述承载容器设置中空内腔，容器壁厚至少5mm，再在靠近所述承载容器的开口位置的侧壁上设置卡槽，所述卡槽为深度、高度不少于2mm；步骤1.2：用1000#砂纸对承载容器表面进行打磨处理，用去离子水洗净表面粉末，用乙醇洗净表面油污后对所述承载容器进行烘干；步骤1.3：采用无机硅氧化物涂料喷涂在承载容器表面，厚度为18-22μm，以封闭表面的微观孔洞。 9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述辐照剂量率为1.8-2.2kGy/h，辐照总剂量为2.8-3.2MGy，试样平行于放射源放置，辐照时间为28-32天。
所属类别：	发明专利