| 초록 |
사용후핵연료를 처리하기 위해 개발되고 있는 건식공정은 전기 전도성, 고밀집 취급성, 유체 특성을 지닌 리튬용융염계 매질에서 이루어지는 공정들로 구성되었으며, 이들 공정 중에서 전해환원공정은 고온 리튬용융염계 우라늄산화물을 전해환원하는 공정으로 음극에서는 우라늄산화물이 우라늄메탈로 환원되며, 양극에서 산소가 발생하는 가혹한 분위기에서 운전된다. 산소가 발생됨으로 산소와 접촉되는 부분은 부식환경에 노출되기 때문에 관련 단위공정의 장치구조재료의 안정성을 위해 내부식성이 우수한 구조재료의 선정이 필수적이다. 또한 고온 리튬용융염과 산소 발생의 가혹한 부식환경과 핫셀에서 원격으로 운전되는 공정임으로 관련 주요 공정장치들의 안정성이 우선적으로 고려되어야한다. 본 연구에서는 내부식성을 향상시키는 장치구조재료를 선정하기 위해 전해환원공정 운전조건인 고온 리튬용융염계 산화성분위기에서 화학적 및 열적 하중에 대해 니켈계 합금의 고온 부식거동을 고찰하였다. 용융염 매질온도; 650oC, 운전시간; 168시간, 열반복주기; 7회, 용융염 매질농도; LiCl-1%Li2O, 혼합가스 농도; Ar-10%O2 분위기에서 부식거동을 고찰한 결과: 연속등온시험(168시간)과 열 반복시험(7회)에서 부식속도를 보면 Cr 함량이 높으면 연속등온시험보다 열 반복시험에서 낮게 나타났으나, Ni과 Al의 함량이 높으면 연속등온시험에서 부식속도가 낮게 나타나는 경향을 보였다, 이는 외부부식층을 형성하는 입자들의 크기와 구조, Al과 Cr의 고갈에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 부식생성물은 Cr-산화물과 스피넬형태의 산화물로 형성되었다. |
