再処理機器用金属材料のNaOH水溶液での耐食性

Corrosion resistance of metallic material for reprocessing plant in NaOH solution

本岡 隆文; 山本 正弘 

Motooka, Takafumi; Yamamoto, Masahiro

燃料再処理施設では高濃度硝酸を用いるため、高耐食性のTi, Zr, Nb合金等の材料の適用が検討されている。しかし、これらの合金は、洗浄時に用いるアルカリ水溶液での耐食性に懸念がある。本研究では、各種濃度におけるNaOH水溶液の腐食試験を実施してTi, Zr, Nb合金等の耐食性を評価するとともに、それらの腐食機構を表面分析と電気化学試験により考察した。試験材はNb-5W合金,純Nb,純Zr,Ti-5Ta合金である。試験液は50Cの1-20wt%NaOH溶液である。耐食性評価は24時間2回の浸漬腐食試験により実施し、重量測定結果から耐食性を評価した。また、電気化学試験及び腐食面の表面分析を実施した。NaOH溶液での腐食速度は、Nb-5W合金純NbTi-5Ta合金純Zrに高かった。表面皮膜の主成分は、純ZrはZrO、Ti-5Ta合金はTiOであった。純NbとNb-5W合金はNaNbOであった。耐食性の違いは、皮膜成分に起因した。この実験結果から、アルカリ域でのNbの電位-pH図を見直した。

The corrosion test in NaOH solution was conducted, the corrosion resistance such as Ti, Zr, and Nb alloys was evaluated, and those corrosion mechanisms were considered by the surface analysis and the electrochemical corrosion test. The test material is Nb-5W alloy, pure Nb, pure Zr, and Ti-5Ta alloy. The test solution is 1-20wt% NaOH solution of 50C. The corrosion resistance was evaluated from the weight measurement result. Moreover, the electrochemical corrosion test and the surface analysis on the corrosion side were executed. The corrosion rate in NaOH solutions was high in Nb-5W alloyNbTi-5Ta alloyZr. The principal ingredient of the surface film of Zr andTi-5Ta alloy were ZrO and TiO, respectively. That of Nb and Nb-5W alloy was NaNbO. The difference of corrosion resistance originated in the solubility of film. The potential-pH diagram of Nb in the alkali region was reviewed from this experiment result.