характером и составом среды. Например, в кислых средах используют хромоникелевые стали, в растворах неорганических солей – кремнистый чугун, в щелочных средах – никель. В качестве катодных протекторов часто используют такие материалы, как углеграфит, диоксид марганца, диоксид свинца, имеющие положительный потенциал. Скорость коррозии при анодной защите может быть снижена до минимальной величины, но никогда не уменьшается до нуля, как в случае катодной защиты.

Анодная защита сдерживает развитие избирательной коррозии феррита, межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания нержавеющих сталей, независимо от закалки, сварки или термообработки, от питтинговой коррозии, предотвращает растрескивание вследствие наводороживания металла и т.д.

Разновидностью электрохимической анодной защиты является кислородная защита, при которой смещение потенциала защищаемой металлоконструкции в положительную сторону осуществляется путем насыщения коррозионной среды кислородом. В результате такого насыщения скорость катодного процесса настолько возрастает, что становится возможным перевод низколегированной хромом стали из активного в пассивное состояние. Кислородная защита применяется при коррозии теплоэнергетического оборудования, эксплуатирующегося в пароводяной среде при высоких температурах и давлении.

7.4.Коррозия в жидкометаллических средах

7.4.1.Типы процессов

Использование в ЯЭУ жидких металлов в качестве теплоносителей (расплавы щелочных металлов Li, Na, K, Na–K, Pb, Ga, Pb– Bi) вызывает необходимость рассмотрения и изучения процессов, протекающих при контакте материалов с жидкометаллической средой. Между ними происходит физико-химическое взаимодействие, зависящее от многих факторов, среди которых основными являются температура, перепад температур в жидкометаллической системе, время, наличие неметаллических примесей в жидком металле,

559

химический и фазовый состав твердого металла, механические напряжения, конструктивные особенности жидкометаллической системы.

Коррозионный процесс, возникающий в результате взаимодействия многокомпонентных материалов (например, стенок трубопровода) с жидкометаллической средой (теплоносителем) является сложным и состоит из большого числа параллельно идущих многостадийных гетерогенных процессов, основными из которых являются:

•простое и избирательное растворение;

•образование сплавов или химических соединений;

•межзеренное и фронтальное проникновение жидкого металла

втвердый;

•перенос массы в неизотермических условиях;

•перенос массы в изотермических условиях (концентрационный перенос);

•адсорбционное понижение прочности твердых металлов;

•усиление взаимодействия при участии металлических и неметаллических примесей в жидком металле.

Развитие этих процессов может привести к ухудшению свойств твердых и жидких материалов, утонению стенок трубопроводов, утечке жидкого металла через оболочки без нарушения их герметичности, а также к нарушению нормальной работоспособности жидкометаллической системы в целом.

Наиболее важным процессом при коррозии является растворимость твердого металла и его соединений в жидком, определяющая

вконечном итоге коррозионное взаимодействие и его механизм в системе твердый металл – жидкий металл.

7.4.2. Растворение твердого металла в жидком

При контакте твердого и жидкого металлов на начальных стадиях взаимодействия происходит переход атомов твердого металла в жидкий с образованием жидкого раствора и адсорбция атомов жидкого металла на твердый с образованием зародышей фазы,

560

ближайшей на диаграмме состояний к жидкому металлу. Дальнейшая взаимная диффузия атомов способствует росту на поверхности твердого металла слоев твердого раствора и других фаз в соответствии с диаграммой состояний. При таком взаимодействии одновременно должны идти и адсорбция, и растворение, так как оба эти процесса приводят к уменьшению ∆G системы. Однако относительные скорости конкурирующих процессов на различных стадиях твердо-жидкофазного взаимодействия различны.

На начальных стадиях взаимодействия процесс растворения обычно превалирует над процессом адсорбции. Общая скорость процесса растворения определяется наиболее медленным из этих двух явлений (рис. 7.46).

Рис. 7.46. Схема растворения твердого металла в жидкости (темная стрелка – более заторможенная стадия; светлая стрелка – менее заторможенная стадия): а – процесс, при котором скорость растворения определяется скоростью перехода атомов твердого металла в пограничный слой (медленная стадия процесса);

б – процесс, при котором скорость растворения определяется скоростью диффузии растворенных атомов в пограничном слое

В единицу времени t поверхность твердого металла площадью S, находящуюся в контакте с жидким металлом, будет покидать с вероятностью ωтв количество атомов, равное ωтвρS, где ρ – плотность твердого металла. За это же время на той же поверхности высадится из раствора некоторое количество растворенных атомов. Обозначив концентрацию растворяющегося вещества в жидком металле символом C, а скорость кристаллизации – ω, получим высадившееся за единицу времени число атомов, равное ωCS. Тогда для скорости растворения справедливо уравнение

561

В пограничном слое будет увеличиваться концентрация растворенного компонента до некоторого предельного значения, соответствующего насыщению жидкого раствора. При насыщении скорость растворения будет равна нулю и ωтвρ – ωCнас = 0, откуда ω = ωтвρ/Cнас. Вводя величину Vж – объем жидкого металла, получим

Интегрируя уравнение (7.52) по времени и полагая, что в начальный момент концентрация растворяющегося металла равна нулю, найдем концентрацию растворяющегося компонента в мо-

Если полагать, что скорость растворения определяется скоростью диффузии, то число атомов, перешедших в раствор в единицу

где δ – толщина пограничного слоя; (Cнас – C)/δ – градиент концентрации растворенного металла; D – коэффициент диффузии. С

После интегрирования этого уравнения по времени от нуля до

Уравнения (7.53) и (7.56) отличаются сомножителем в показателе экспоненты, который является константой скорости растворения.

Для реальных жидкометаллических теплоносителей коэффициент диффузии растворенных атомов определяется по формуле Сто-

где ν – вязкость; ρ – плотность жидкого металла; r – радиус атома растворяющегося вещества; k – постоянная Больцмана.

Итак, при постоянном объеме жидкого металла для изотермических условий кинетика растворения твердого металла в жидком зависит от их физико-химических свойств, а также от величины

562

поверхности контакта и объема растворяющей фазы и описывается эмпирическим уравнением

где C – концентрация растворяющегося вещества в жидком металле; Cнас – концентрация насыщения при данной температуре; kр – константа скорости растворения; Sр – поверхность растворяемого вещества, контактирующая с раствором; Vж – объем растворителя; t – продолжительность растворения.

Растворение идет до насыщения раствора – концентрации, называемой равновесной растворимостью, которая зависит от температуры и является наиболее важным показателем совместимости.

В большинстве металлических бинарных систем растворение контролируется диффузией атомов растворенного металла в жидком. На кинетику растворения оказывает влияние скорость движения жидкого металла. Увеличение скорости перемешивания жидкой ванны приводит к уменьшению толщины пограничного слоя и к соответствующему увеличению скорости растворения. Движение жидкого металла должно оказывать влияние на скорость растворения лишь до некоторого критического значения скорости потока. При скоростях выше критического значения пограничный слой жидкого раствора достигает минимальной толщины, и растворение определяется переходом атомов через межфазную границу твердый металл – жидкий.

Для потока растворяемого компонента Нернст предложил вы-

где kр – константа скорости растворения. Из (7.59) следует, что при достижении в жидком растворе концентрации насыщения (С = Cнас) растворение прекращается.

В случае превалирования диффузионного отвода атомов от границы раздела сред над растворением концентрация элемента медленно повышается по всему объему расплава и при реальных временах отжига не достигает предельного значения.

Поскольку температура является одним из главных коррозионных факторов, то важно знать температурную зависимость растворимости в жидких металлах. Выражение для температурной зави-

563

симости растворимости получим, исходя из термодинамического рассмотрения состояния идеального раствора.

К моменту насыщения химические потенциалы твердого металла μтв и растворенного μр становятся равны: μтв = μр. Химический потенциал металла, находящегося в растворе, выражается формулой:

μр = μ° + RTlnC,

где μ° – химический потенциал в стандартном состоянии (зависит от давления, температуры и природы растворенного металла); C – молярная концентрация растворенного металла. При насыщении

Учитывая, что μ = ( ∂ G/ ∂ C)V,T, где G – свободная энергия Гиббса, преобразуем уравнение (7.60):

lnCнас = –((Hж – Hтв) – T(Sж – Sтв))/(RT) = –( H– T S)/(RT) =

где Н – превышение парциальной молярной энтальпии Нж растворенного металла в растворе по сравнению с его энтальпией Hтв в твердом состоянии при той же температуре, т.е. теплота растворения металлa; S = Sж – Sтв – разница парциальных молярных энтропий металла в растворе и твердом состоянии.

Более простым для расчетов является уравнение Шредера

где Q – теплота плавления; Tпл – температура плавления растворяемого металла.

Следует отметить влияние и ряда физических свойств металлов на их растворимость в жидких. Растворимость твердых металлов в жидких является периодической функцией атомного номера и зависит от строения атома растворяемого металла. Найдено, что максимумы растворимости на диаграммах растворимости у всех жидкометаллических сред располагаются почти при одинаковых атомных числах растворяемого металла, т.е. общая закономерность изменения растворимости является в большей степени функцией свойств растворяемого металла и в меньшей степени зависит от растворителя.

564

В жидкометаллических растворах, как и в твердых, малое различие величин атомных радиусов обоих компонентов способствует высокой растворимости твердых тел. На величине растворимости в жидких металлах сказывается также взаимодействие электронных оболочек атомов растворяющегося металла и растворителя, что подтверждается периодическим изменением растворимости с изменением атомного номера растворяемого металла.

Скорость растворения чистого металла обычно характеризуется убылью массы m с единицы поверхности твердого тела Sр в единицу времени t, т.е.

где М – масса твердого тела, перешедшего в раствор.

У сплавов часто наблюдается растворение отдельных компонентов с большей скоростью, чем остальных. Это приводит к обеднению поверхностного слоя сплава легкорастворимым компонентом. Такое избирательное растворение может сопровождаться фазовыми превращениями. Например, при коррозии хромоникелевых сталей в жидком Li в поверхностном слое наблюдается превращение аустенита в феррит, вызванное преимущественным растворением никеля и хрома.

Общее количество металла, способного перейти в жидкометаллический раствор (теплоноситель) ограничено постоянным объемом раствора и пределом его насыщения. Однако в реальных системах при наличии температурного перепада разнородных конструкционных материалов, контактирующих с одной и той же средой, растворение может усилиться в результате переноса растворенных атомов из одной части системы в другую. Эти процессы называют переносом массы и разделяют на термический и изотермический.

Термический перенос массы происходит при наличии в системе температурного градиента. Как видно из рис. 7.47, предельная растворимость увеличивается с ростом температуры. Поэтому образовавшийся при температуре Т2 насыщенный жидкий раствор концентрации С2, попадая в зону с менее высокой температурой Т1,

565

оказывается пересыщенным и из него выделяются кристаллы, снижая растворимость металла в растворе до уровня С1, равной предельной растворимости твердого металла при Т1.

Рис.7.47. Изменение предельной растворимости твердого металла в жидком с повышением температуры

При циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру эффект изменения растворимости металла с температурой приводит к тому, что в холодную зону постоянно поступает пересыщенный, а в горячую – обедненный раствор. Это вызывает непрерывное растворение и осаждение твердого металла. Такой процесс на внутренней поверхности стенок трубопровода уменьшает его сечение и может привести к его закупорке. Для сплавов перенос массы может усугубиться избирательным растворением отдельных компонентов. Так, в контурах из хромоникелевой стали с жидким литием наблюдается преимущественный перенос никеля и его осаждение в холодной зоне.

Термический перенос массы возрастает с увеличением температурного перепада между горячей и холодной зонами, а также с одновременным увеличением температур горячей и холодной зон при постоянном градиенте.

Наиболее медленной стадией, контролирующей скорость термического переноса массы, обычно является растворение.

Рис. 7.48 иллюстрирует схему переноса массы железа, из которого изготовлена система. В циркуляционном контуре с жидким металлом, изображенном на рисунке, протекает шесть процессов, которые устанавливаются через некоторое время после пуска системы.

566

Рис. 7.48. Схема переноса массы в циркуляционном контуре с жидким металлом: 1 – растворение железа из стенок горячей зоны в пограничном слое жидкого металла; 2 – диффузия железа из пограничного слоя в жидкий металл;

3 – перенос растворенного металла из горячей в холодную зону; 4 – появление центров кристаллизации железа в холодной зоне;

5 – перенос кристаллов и их частичное осаждение на стенках трубопровода в холодной зоне; 6 – рост и срастание кристаллов (образование пробки)

Изотермический перенос массы происходит в системе из нескольких разнородных конструкционных материалов, компоненты которых способны взаимодействовать друг с другом с образованием твердых растворов или интерметаллидов, а также при различии энергетических уровней атомов, находящихся на разных плоскостях кристаллической решетки твердого тела (рис. 7.49).

Рис. 7.49. Схема изотермического переноса массы

В первом случае изотермический перенос обычно называют

концентрационным, а во втором – энергетическим переносом.

Характер продуктов, образующихся в результате концентрационного переноса, определяется физико-химическим взаимодейст-

567

вием атомов в соответствии с диаграммами состояний систем металлов. Так, перенос никеля в жидком литии на поверхность железа приводит к образованию твердого раствора никеля в железе в соответствии с диаграммой состояний системы Fe–Ni. При переносе никеля на молибден, в соответствии с диаграммой состояний системы Mo–Ni, на поверхности молибдена образуются интерметаллиды. Образование поверхностных слоев из интерметаллидов и твердых растворов приводит к изменению механических свойств конструкции.

Если поверхности разнородных материалов, работающих в жидкометаллической среде, находятся в близком контакте, концентрационный перенос массы может привести к их плотному соединению (самосваривание), что нежелательно при контакте движущихся деталей. Жидкий металл в этом случае играет роль флюса, разрушающего адсорбционные, окисные и другие барьерные слои на поверхности металлов, и одновременно способствует взаимной диффузии атомов с двух поверхностей.

Значительный ущерб, который может причинить концентрационный перенос масс, делает необходимым изучение совместимости различных материалов, эксплуатируемых в жидкометаллических средах.

При наличии в конструкции участков различной напряженности перенос масс происходит от более напряженных участков к менее напряженным.

Энергетический перенос массы возникает в результате энергетической неоднородности поверхности металла. Атомы, расположенные на границах зерен, обладают повышенной энергией и поэтому более активны по сравнению с атомами, расположенными в объеме зерна. Под действием локальных градиентов энергии между отдельными участками поверхности твердого металла происходит растворение атомов, обладающих более высокой энергией, и их перенос в другие участки этой же поверхности. Новые кристаллические образования ориентируются так, чтобы общая поверхностная энергия системы уменьшилась.

Энергетический перенос массы не сопровождается убылью массы твердого металла, и его роль по сравнению с другими видами переноса – термическим и концентрационным – невелика.

568

7.4.3. Влияние примесей в жидких металлах на их совместимость с материалами

Примеси в жидкометаллическом теплоносителе делят на металлические и неметаллические. Наиболее распространенными металлическими примесями являются Ca, Mg, Ba (которые могут находиться в теплоносителе в исходном состоянии, если он не подвергается специальной очистке), Fe, Ni, Cr (продукты коррозии, если основной конструкционный материал контура – сталь). Металлические примеси поступают в теплоноситель также при нарушении герметичности твэлов. Как правило, при нормальных условиях эксплуатации реактора металлических примесей в теплоносителе содержится сравнительно немного. Однако активация этих примесей в активной зоне приведет к дополнительному загрязнению оборудования первого контура, и потребуется его дезактивация.

Неметаллические примеси (в основном О, N, C, H) играют важную роль при контакте материалов с жидкими металлами. Основными источниками неметаллических примесей в жидкометаллических системах являются: примеси в исходном жидком металле и материале; адсорбированные газы на металлических поверхностях, контактирующих с жидким металлом; химические соединения (оксиды, карбиды, нитриды и т.д.), находящиеся в виде пленки на поверхности металла и в виде включений на границах зерен металла; примеси в атмосфере защитного инертного газа или в вакууме; диффузия газов через стенки жидкометаллической системы; натекания через уплотнения и др. Операции по нейтрализации жидкометаллических трактов, замене оборудования и агрегатов при длительной эксплуатации основных конструкций могут служить дополнительными источниками загрязнений материалов неметаллическими примесями.

Под действием градиента химического потенциала неметаллические примеси перераспределяются между жидким и твердым металлом. Перенос примесей может происходить как в гомогенной системе с градиентом температур, так и между разнородными материалами, из которых изготовлены жидкометаллические тракты. Перераспределение неметаллических примесей в зависимости от

569

направления этого процесса может приводить к увеличению растворимости или проникновению жидкого металла в твердый.

В жидких металлах примеси обычно присутствуют в растворенном состоянии. С твердыми конструкционными материалами они могут образовывать как твердые растворы, так и химические соединения. Необходимым условием для этого должно быть

G°тв+RTlnaтв < G°ж+ RTlnaж,

где G°тв и G°ж – соответствующие стандартные потенциалы примеси; атв и аж –активности примесей в этих фазах.

Если твердый металл – предельно насыщенный твердый раствор (Cтв = Cнаc.тв), то это условие упрощается

G°тв < G°ж+ RTln(C/Cнаc)ж.

Ниобий при 600 °С поглощает О2 из натрия, содержащего более 2·10–3 % О2 с образованием оксидов, так как GNb < G образования раствора О2 в Na. Но чистый ниобий не поглощает О2 из лития,

так как GNbO > G образования раствора О2 в Li.

Поглощенные твердым металлом примеси из жидкого металла снижают его изобарный потенциал до значения, когда он становится равным изобарному потенциалу образования фазы в твердом металле, и система приходит в равновесие:

G°тв = G°ж+ RTln(C/Cнаc)ж,

т.е. твердый металл способен поглотить из жидкого тем большее количество примеси, чем ниже величина G°тв. Для материалов, являющихся твердыми растворами (феррит, аустенит) способность поглощать примеси возрастает с повышением их чистоты, т.е. с уменьшением отношения (C/Cнас)тв. Например, титан, содержащий 0,012 % О2 при 816 °С за 100 ч поглощает из лития в шесть раз больше кислорода, чем титан с 0,06 % О2. Легирование материала добавками, понижающими величину G°тв, усиливает эту способность (например, легирование карбидообразующими элементами науглероживает сталь).

Если величина изобарного потенциала образования фазы в твердом металле больше величины изобарного потенциала образования жидкометаллического раствора, т.е. G°тв > Gж, то возможен переход примесей из твердого металла в жидкий. Это происходит,

570

когда содержание примеси в жидком металле ниже равновесного значения (Cж)равн, которое при постоянной температуре зависит от химического сродства жидкого металла к примеси и от состава твердого металла. Чем чище твердый металл и чем выше его химическое сродство к примесям, тем в труднее он расстается с ними.

Примерами перераспределения неметаллических примесей из твердого металла в жидкий является обезуглероживание стали или обескислороживание металлов. В ряде случаев это может привести к снижению прочностных свойств конструкционных материалов, например, материалов с карбидным упрочнением.

Одновременно с насыщением примесью жидкий металл проникает в конструкционный материал. Например, при контакте ниобия

сжидким литием кислород из твердого раствора в ниобии диффундирует в жидкий литий, образуя с ним сложные оксиды, которые, располагаясь по границам зерен, охрупчивают ниобий и, частично растворяясь в литии, способствуют дальнейшему проникновению в него лития. Подобное явление наблюдается и при коррозии в литии углеродистых сталей при температурах до 700 °С, когда в результате реактивной диффузии лития в стали разрушается цементит и образуется карбид лития:

2Fe3C + 2Li → Li2C2 + 6Fe.

Удельный объем новой фазы на ~ 40 % больше удельного объе-

ма Fe3C, что приводит к возникновению больших напряжений, вызывающих растрескивание стали. Образовавшийся Li2C2 затем растворяется в жидком литии, обезуглероживая поверхностный слой углеродистой стали.

Если в системе имеются две марки стали, например, с 13 % Сr и 25 % Сr или 5 % Сr и 2,25 % Сr, то обезуглероживаться будет сталь

сменьшим содержанием карбидообразователя.

Химические реакции, сопровождающие перераспределение примесей из твердого металла в жидкий и, наоборот, опасны не только потому, что они изменяют состав, структуру и свойства материала, но и в связи с тем, что могут приводить к изменению формы и размеров деталей и даже к их разрушению.

Присутствие в жидких щелочных металлах неметаллических примесей (особенно кислорода и азота), в разной степени ускоряет

571

растворение и перенос компонентов конструкционных материалов. Одним из механизмов ускорения считают образование на поверхности материала сложных соединений, например (Na2O)2·FeO, в виде пленки, отслаивание которой интенсифицирует убыль массы. В неизотермических условиях сложный оксид (Na2O)2·FeO, более устойчивый при высокой температуре, образуется в горячей зоне в виде рыхлой пленки на поверхности железа. Эта пленка разрушается потоком натрия и переносится в холодную зону, где происходит разложение комплекса. Железо кристаллизуется на холодной поверхности, а кислород с потоком жидкого металла вновь поступает в горячую зону, непрерывно участвуя в переносе железа.

Если примесь, содержащаяся в жидком металле, усиливает избирательное растворение компонентов сплава, она может способствовать развитию межкристаллитной коррозии. Это наблюдалось, например, в стали Х18Н10Т, испытанной при 1150 °С в литии с примесью азота.

Таким образом, коррозионная стойкость материалов в различных жидкометаллических средах зависит от степени растворения, переноса массы и взаимодействия с примесями. Интенсивность этих процессов определяется в целом системой «материал – жидкометаллическая среда», находящейся в конкретных температурносиловых внешних условиях. Поэтому необходимо учитывать не только сложный состав системы и входящих в нее материалов, но и изменение этого состава в ходе отдельных явлений, из которых суммируется коррозионный процесс в целом.

7.4.4. Основные пути снижения взаимодействия конструкционных материалов с жидкометаллическими теплоносителями

Предварительное растворение в жидком металле компонентов,

значительно снижающих концентрацию насыщения твердого металла, уменьшает скорость его растворения в изотермических условиях.

Уменьшить интенсивность процессов, связанных с растворением компонентов конструкционных материалов в жидких металлах,

572

возможно за счет дополнительного легирования, направленного на усиление межатомной связи в твердом растворе. Легирование сплава химически активными элементами позволяет связать примеси внедрения в прочные химические соединения. При этом происходит процесс внутреннего окисления, в результате которого образуются твердые выделения с различной степенью дисперсности. При достаточно равномерном распределении эти выделения упрочняют материал. Легирование сталей сильными карбидообразователями – титаном, ниобием, вольфрамом, хромом и др.– уменьшает способность сталей обезуглероживаться в жидких металлах.

Введение в ниобий циркония, образующего прочные оксиды, препятствует выделению кислорода из ниобия в жидкий литий.

Покрытие из металла, мало растворимого в расплаве, снижает скорость растворения защищаемого металла. Например, молибденом покрывают высоконикелевые сплавы, работающие в жидком литии.

Значительное снижение взаимодействия можно достигнуть пу-

тем очистки от примесей жидкометаллических теплоносителей

до и в процессе работы установки, доведя их содержание до предельно допустимых концентраций.

Для очистки теплоносителей применяются следующие методы: отстаивание, основанное на том, что за счет разницы плотно-

стей примеси либо осаждаются на дне сосуда, либо всплывают; фильтрация, в процессе которой кристаллы примесей (оксиды,

карбиды и т.д.) удерживаются механическими фильтрами, изготовленными из материалов, устойчивых к жидкому металлу;

центробежная сепарация, когда размер частиц примесей менее

10 мкм;

вакуумная дистилляция, обеспечивающая очистку от примесей, парциальное давление которых заметно отличается от парциального давления пара жидкометаллического теплоносителя;

очистка с помощью холодных ловушек. Метод является разно-

видностью метода фильтрации и основан на уменьшении растворимости примесей в жидких металлах с понижением температуры. Процесс очистки заключается в том, что часть теплоносителя непрерывно пропускают через линию, параллельную основному

573

тракту (байпасная линия), в которой находится холодная ловушка – сосуд с более низкой температурой, несколько превышающей температуру плавления теплоносителя. Оксиды или другие неметаллические примеси в виде твердых частиц осаждаются на стальной стружке, которой заполнена холодная ловушка, и теплоноситель очищается от примеси до концентрации, равной ее предельной растворимости в жидком металле при температуре холодной ловушки.

Холодные ловушки очищают теплоноситель, как от металлических, так и от неметаллических примесей. Недостатком метода является невозможность очистки от тех примесей, растворимость которых не падает с понижением температуры.

Если требуется уменьшить содержание примесей в жидкометаллическом теплоносителе ниже уровня, достижимого с помощью холодных ловушек, применяют горячие ловушки, включаемые в байпасную линию. В этих ловушках, заполненных труднорастворимыми геттерами, например, цирконием или титаном в виде тонкой фольги, поддерживается высокая температура (выше температуры основного тракта), чтобы поглощение, например, кислорода, шло с достаточной скоростью.

В некоторых случаях целесообразно использовать легкорастворимые геттеры (Li, Ca, Mg и т.д.), вводимые в теплоносители для снижения их взаимодействия с конструкционными материалами. Наличие в теплоносителе растворенного геттера, с одной стороны, облегчает его очистку от примесей, так как переводит их в труднорастворимые, термодинамически стойкие соединения, легко удаляемые холодной ловушкой, а с другой стороны, снижают термодинамическую активность примесей в теплоносителе, что препятствует образованию на поверхности конструкционных материалов нежелательных продуктов коррозионного взаимодействия (например, комплексных оксидов). Так, при введении в натрий небольших количеств лития резко улучшается коррозионная стойкость ванадия, ниобия, тантала, как и в случае использования горячей ловушки.

Введение в расплав ингибиторов, связывающих кислород или образующих защитные пленки, снижает коррозию и перенос мас-

574