1、鈾及鈾合金是重要的核能材料，但其腐蝕問題備受關(guān)注，如何有效提高鈾及鈾合金的抗腐蝕性能，是核能材料性能長期穩(wěn)定的重要保證。雖然鈾及鈾合金表面鍍層防護(hù)技術(shù)在鈾材料的防腐蝕中應(yīng)用較廣，但仍存在諸多問題未能解決，比如膜基結(jié)合力問題，鍍層耐用性問題等。另外鈾合金的抗腐蝕性能雖然好于金屬鈾，但在高濕度的環(huán)境中依然存在嚴(yán)重的腐蝕問題，尤其是在含氯離子的環(huán)境中腐蝕尤為嚴(yán)重。鑒于緩蝕劑在金屬材料防腐蝕中的廣泛應(yīng)用及具有成本低、使用方便、效果好等優(yōu)點(diǎn)，本文

2、通過電化學(xué)和失重法兩種測試方法，結(jié)合不同表面分析技術(shù)，研究陽極鈍化型緩蝕劑對鈾及鈾鈦合金腐蝕行為的影響。開展這方面的研究工作，為發(fā)展緩蝕劑在核能材料防腐蝕工程中的應(yīng)用，特別是在加工、表面處理、貯存等方面提供有益的幫助。
　　本文采用線性極化、動電位極化和交流阻抗等電化學(xué)測試方法，分別研究陽極鈍化型緩蝕劑亞硝酸鈉、鉬酸鈉、鉻酸鈉及與其它緩蝕劑復(fù)合對貧鈾和鈾鈦合金在腐蝕溶液中的緩蝕作用。結(jié)果表明:1）高濃度的亞硝酸鈉雖然對貧鈾具有良好

3、的抗點(diǎn)蝕作用，但是當(dāng)貧鈾表面鈍化膜破裂時(shí)，將加速基體的腐蝕溶解速度;亞硝酸鈉與三乙醇胺(TEA)復(fù)配后緩蝕效果更明顯，其最佳配比為1g/L NaNO2+10 ml/L TEA。2）不同濃度的鉬酸鈉對鈾的點(diǎn)蝕誘導(dǎo)期存在影響，點(diǎn)蝕誘導(dǎo)期隨濃度的增大而增大，但過低的濃度將加速鈾表面點(diǎn)蝕的形成;鉬酸鈉與硅酸鈉和TEA復(fù)配，能夠增大貧鈾的鈍化區(qū)，降低鈍化電流密度，提高鈍化膜的破裂電位，其最佳配比為1 g/L Na2MoO4+0.2 g/LNa2S

4、iO3+10 ml/L TEA。3)鉻酸鈉與鉬酸鈉復(fù)配，存在明顯的協(xié)同效應(yīng)，可以降低鉻酸鈉的用量，提高對鈾鈦合金的緩蝕效率，配比為100 mg/L Na2CrO4+200 mg/L Na2MoO4對鈾鈦合金的緩蝕效率可達(dá)99.8％。
　　失重法測試結(jié)果表明，在自來水中分別加入亞硝酸鈉、鋁酸鈉及其復(fù)合緩蝕劑，溫度對緩蝕效率存在較大的影響。溫度為85℃時(shí)，亞硝酸鈉的緩蝕作用最明顯。雖然鉬酸鈉在自來水溫度低于85℃時(shí)，緩蝕效率高于亞硝酸

5、鈉，但當(dāng)自來水溫度達(dá)到85℃時(shí)，對貧鈾沒有緩蝕作用，反而加速貧鈾的腐蝕。對于鈾鈦合金來說，在200 mg/L NaCl溶液中加入復(fù)合緩蝕劑100 mg/L Na2CrO4+200 mg/L Na2MoO4，即使溶液溫度上升到85℃，緩蝕效率依然能達(dá)到94％以上。
　　掃面電子顯微鏡(SEM)分析結(jié)果表明，亞硝酸鈉與鉬酸鈉均能促進(jìn)貧鈾表面鈍化膜的致密性，鉬酸根易吸附于表面腐蝕活性區(qū)。拉曼光譜分析結(jié)果表明，鈾及鈾鈦合金在不同測試溶液中

6、腐蝕后的氧化物主要為UO2;而X射線光電子能譜(XPS)分析結(jié)果表明，鈾及鈾鈦合金表面鈾的氧化物存在兩種形式，最外層為超化學(xué)計(jì)量的UO2+x，厚度小于3nm，內(nèi)層為化學(xué)計(jì)量的UO2。表面分析結(jié)果表明，加入緩蝕劑后，樣品表面形成的鈍化膜組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變;Cr2p譜的Lorentzian-Gaussian擬合結(jié)果表明鉻酸鈉在鈾鈦合金最外層形成Cr2O3、CrO3、CrOOH等多種鉻化合物。這些成分能夠增強(qiáng)鈍化膜的致密性，有效阻礙氯離子