| 허페이물질과학연구원, 액상 리튬의 무산소 구리 부식 메커니즘 규명 | ||
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 최근 중국과학원 허페이(合肥)물질과학연구원 플라스마물리연구소 토카막물리연구실 후젠성(胡建生) 연구팀은 금속 리튬의 무산소 구리(oxygen free copper) 부식 거동 및 메커니즘을 규명하였다. 해당 성과는 "Corrosion characteristics of copper in static liquid lithium under high vacuum"란 제목으로 "Journal of Nuclear Materials"에 게재되었다. 핵융합 장치에서 관련 구조재료 및 제1벽재료에 대한 액상 리튬의 부식 특성에 대한 연구는 핵융합 장치에서의 액상 리튬의 응용 및 관련 재료 선택에 중요한 의미가 있다. 연구팀은 대량 액상 리튬이 스테인리스강, 몰리브덴, 텅스텐에 대한 부식 실험을 수행하였다. 실험 과정에서 리튬의 부식으로 인한 실험장치의 무산소 구리 밀봉링(Sealing ring)의 파괴현상을 발견하였다(X.C. Meng, et al., Fusion Eng. Des. 2018:128 75). 이를 토대로 연구팀은 액상 리튬의 무산소 구리 부식 실험 및 시뮬레이션 연구를 체계적으로 수행하였다. 연구 결과 무산소 구리와 액상 리튬은 호환되지 않음을 발견하였다. 액상 리튬이 무산소 구리 부식에 대한 메커니즘에는 액상 리튬에서 구리의 물리적 용해 및 액상 리튬의 구리 결정체 입계 부식이 포함된다. 물리적 용해는 액상 리튬에서 구리의 용해도에 의해 결정되지만 부식 장치에 다양한 금속이 존재하기에 액상 리튬에서 구리의 항온 질량 이동은 질량 손실의 주요 원인이다. 또한 결정체 입계 에너지의 존재는 입계 구리 원자의 액상 리튬속으로의 용해를 추진한다. 아울러 액상 리튬은 결정체 입계 결함을 통해 구리 결정체 입계에 쉽게 침투해 구리의 성능을 파괴한다. 그리고 액상 리튬의 구리 결정체 입계 부식은 구리 결정립의 탈락을 유발할 수 있어 구리 기질 파괴 및 구리 질량의 대량적 손실을 초래한다. 해당 연구는 액상 리튬 환경에서 무산소 구리의 응용·보호를 위해 중요한 근거 및 참고정보를 제공하였다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzIyNDI1Mw==&mid=2651756081&idx=3&sn=42a008c046cdcc107333185c869cf0ac&chksm=bd277c638a50f575ab220e8263a3b510b2ccb4b10f4750a103ec7b7cb211c2241940709d60a2&mpshare=1&scene=23&srcid=12248f0MqbIUPbxXC2ii3KjI |
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