Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 45 - Aluminiums korrosion i atomreaktorer, av Gunnar Gabrielson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Aluminiums korrosion
i atomreaktorer
Tekn. lic. Gunnar Gabrielson, Göteborg
620.193
669.717 : 621.039.43
I de heterogena, värmealstrande atomreaktorer,
som nu är under konstruktion i Sverige, skall
bränslet utgöras av stavar av uran eller
urandioxid. Det bildade värmet bortföres av tungt
vatten, vilket förutom som kylmedel även
verkar som moderator. Då bränslet, på grund av
risken för kemiska angrepp, ej får komma i
direkt kontakt med det tunga vattnet, omges
varje bränslestav av en metallkapsel.
Aluminium passar ur kärnfysikalisk synpunkt
mycket bra som kapslingsmaterial, eftersom
det har det lägsta neutronabsorptionstvärsnittet
av alla vanliga, metalliska
konstruktionsmaterial. Dess korrosionsegenskaper vid de
temperaturer, som det här är fråga om, var dock
innan atomreaktorernas epok ganska okända,
men är nu till stor del utforskade.
Grundläggande synpunkter
Metallisk korrosion kan definieras som en
övergång av metallatomer från metallgittret till
Litteraturundersökning, utförd vid K. Vattenfallsstyrelsens
Atomkraftbyrå.
jontillståndet. Ur systematisk synpunkt är det
lämpligt att betrakta korrosionen som en
kombination av separata anod- och katodprocesser.
Vid anoden löser sig aluminium under
bildning av lösliga salter eller olösliga
hydroxid-eller oxidfilmer. Eftersom aluminium i båda
fallen bildar positiva joner, fås ett överskott av
elektroner i metallgittret. Den katodiska
processen innebär en neutralisation av dessa
överskottselektroner.
Såvida inte endera eller båda av dessa
reaktioner är helt polariserad (dvs. undertryckt)
bestämmes korrosionshastigheten av den
långsammaste. För att hindra korrosion är det
alltså tillräckligt att man minskar hastigheten
hos antingen den anodiska eller den katodiska
reaktionen till ett försumbart värde.
Fig. 1.
Korrosion av
2S-alu-minium i
destillerat vatten".
Anodprocessen
Anodprocessen består antingen i upplösning av
metallen eller i direkt bildning av en
oxid-eller hydroxidfilm. Den förra reaktionen sker
enligt formeln
Al
Al+
+ 3e- (1)
Troligen är den i de flesta fall av underordnad
betydelse vid aluminiums korrosion.
Aluminiums under vanliga förhållanden
mycket goda korrosionsegenskaper beror på den
direkta bildningen av oxid- och hydroxidskikt
på metallens yta, eftersom dessa skyddar den
underliggande metallen för vidare angrepp.
Beroende på betingelserna bildas tre olika typer
av skyddsskikt: Vid temperaturer upp till ca
125°C bildas bayerit, Al(OH)8 eller /?-AL,Os•
3 H20. Vid högre temperaturer bildas boehmit,
AIO(OH) eller o>A1203 • H20. Ren
aluminiumoxid, AI3O3, vilken som bekant verkar starkt
passiverande på aluminium, bildas normalt
inte vid aluminiums reaktion med vatten. Den
bildas däremot vid anodoxidering av
aluminium i svavelsyra eller kromsyra och möjligen
genom reaktion mellan aluminium och vatten
vid närvaro av oxiderande salter såsom
kro-mater.
Bildningen av de ovan nämnda hydroxid- och
oxidfilmerna sker enligt formlerna1,2
TEKNISK TIDSKRIFT 1957 jf(?57
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
