電力中央研究所

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電力中央研究所 報告書(電力中央研究所報告)

報告書データベース 詳細情報


報告書番号

T95038

タイトル(和文)

高温高圧水中における酸化鉄皮膜の安定性評価への交流インピーダンス法の適用

タイトル(英文)

A C IMPEDANCE METHOD OF EVALUATING STABILITYOF SURFACE OXIDE FILM FORMED ON HIGH-PURITY IRON IN HIGH-TEMPERATURE WATER

概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)

交流インピーダンス法を用い25~270度のNaOH水溶液中における酸化鉄皮膜の安定性について調べ,皮膜の分極抵抗値と平衡論的な皮膜の溶解度との相関性について基礎的に検討し,以下の知見を得た。(1).脱気水中で形成された酸化鉄皮膜の分極抵抗値は,温度の上昇とともに減少し,Fe3O4の溶解度が平衡論的に最小となるとき最大になり,分極抵抗値の大小は平衡論的に求めたFe3O4の溶解度の計算結果と良い対応関係を示した。(2)・Fe3O4より安定な不動態皮膜Fe2O3が形成される環境下では,分極抵抗値はFe3O4に比べ大きくなること,また,皮膜破壊条件下では最小となることから,分極抵抗値は酸化鉄皮膜の安定性と密接に関連することが明らかとなった。以上の結果より,交流インピーダンス法は,酸化鉄皮膜の安定性評価に対して有効な手段であることが示された。

概要 (英文)

SEVERAL TYPES OF CORROSION HAVE BEEN FOUND ON FEEDWATER TUBES IN LWR AND FOSSIL-FUEL POWER PLANTS DUE TO IRON ION RELEASE FROM THE FERRIC MATERIAL,AND IRON SCALE DEPOSITION ON THE TUBE SURFACE. SCALE DEPOSITION ACCELERATES THE FILM DISSOLUTION AND RUPTURE. CANSEQUENTLY,IT IS VERY IMPORTANT TO EXAMINE THE SURFACE CONDITIONS OF THE TUBE.VARIOUS CHEMICAL ANALYSES HAVE BEEN USED TO EVALUATE THE SURFACE-OXIDE-FILM CHARACTERISTICS ON THE TUBES,HOWEVER,EXACT ANALYSIS IS VERY DIFFICULT. THE POLARIZATION RESISTANCE AND THE ELECTRIC CAPACITANCE OF OXIDE FILM FORMED ON HIGH-PURITY IRON WERE MEASURED IN DEAERATED 1 10000 PPM AND AERATED 1000 PPM SODIUM HYDROXIDE SOLUTIONS AT 25 270 DEGREE. THE EFFECTS OF PH,TEMPERATURE,DO AND ELECTRIC POTENTIAL ON THE IRON-OXIDE FILM STABILITIES WERE EXAMINED. THE SOLUBILITIES OF THE IRON OXIDE WERE CALCULATED TO INVESTIGATE THE CORRELATION BETWEEN THE POLARIZATION RESISTANCE AND THE SOLUBILITIES. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: (1)A C IMPEDANCE TEST RESULTS SHOWED THAT THE POLARIZATION RESISTANCE OFFE3O4 FORMED IN DEAERATED SODIUM HYDROXIDE SOLUTION IS MAXIMUM WHEN THE CALCULATED SOLUBILITY OF THE OXIDE IS MINIMUM. THIS RESULT INDICATE THAT THERE IS A GOOD RELATIONSHIP BETWEEN THE PH DEPENDENCE OF POLARIZATION RESISTANCE AND THAT OF THE CALCULATED SOLUBILITY OF THE FE3O4. THE RESISTANCE DECREASES WITH INCREASING SOLUTION TEMPERATURE. (2)THE RESISTANCES OF FE3O4,PASSIVE FILM FORMED UNDER AERATED AND POLARIZED NOBLE POTENTIAL CONDITIONS WERE LARGER THAN THAT OF FE3O4, AND THE RESISTANCE WAS SMALLEST WHEN THE OXIDE FILM WAS DISSOLVED. THESE TEST RESULTS REVERAL THAT POLARIZATION RESISTANCE IS CORRELATED TO THE STABILITY AND MORPHOLOGY OF THE IRON OXIDE. THSES TEST RESULTS SUGGESR THAT THE TO EVALUATE THE STABILITY OF THE AC IMPEDANCE METHOD CAN BE USED TO EVALUATE THE STABILITY OF THE IRON-OXIDE FILM.

報告書年度

1995

発行年月

1996/05/01

報告者

担当氏名所属

河村 浩孝

狛江研究所物理化学部水化学グループ

谷 純一

狛江研究所物理化学部水化学グループ

平野 秀朗

狛江研究所物理化学部水化学グループ

加藤 俊二

狛江研究所金属材料部水・腐食化学グループ

キーワード

和文英文
交流インピーダンス A C IMPEDAMCE
分極抵抗 POLARIZATION RESISTANCE
ヘマタイト HEMATITE
マグネタイト MAGNETITE
溶解度 SOLUBILITY
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