随着国家“双碳”目标的确立，光热发电技术已被列为新能源产业发展重点，相较于光伏发电，光热发电技术（图1）因其稳定、连续、输出电力品质高，与热能储存结合满足夜间发电需求等优势，具有广阔的发展前景。氯化物熔盐因其熔点低、沸点高，有望成为下一代光热发电系统用储热介质。但常用的不锈钢材料难以满足关键部件耐高温氯化物基熔盐腐蚀性的需求，因此研制一种新型可耐受氯化物基熔盐侵蚀的保护涂层成为国内外研究的热点。

图1 塔式光热发电系统结构示意图

依托酒泉职业技术大学建设的甘肃省太阳能发电系统重点实验室立足区域太阳能资源禀赋，聚焦光热发电技术关键部件耐高温熔盐腐蚀特性研究，近年来在耐氯化物基高温熔盐腐蚀涂层领域取得了一定的进展。

近期实验室研究人员利用磁控溅射制备了镍铝涂层，研究了不同铝含量、不同硅含量掺杂、不同预氧化温度以及不同结构设计下涂层的耐高温氯化物熔盐腐蚀性能。经预氧化处理后，涂层表面形成致密的α相Al₂O₃保护涂层，在800 ℃氯化物熔盐环境下，腐蚀速率降低至42.9μm/y（图2、3、4）。

图2 预氧化NiAl/Al/Si-NiAl 涂层在NaCl/MgCl₂/KCl (24.5:55.0:20.5, wt.%)混合熔盐中800 °C 不同腐蚀时

长腐蚀动力学曲线

图3 Si含量为1.2at.%的Ni-Al涂层在800℃的氯化物混合盐中腐蚀100小时的TEM分析结果：（a）横截面亮场图像，（b） 元素映射图像，（c-d）第一、第二和第三层的形态以及圆形区域的选区电子衍射。

图4 NiAl/Al/Si-NiAl涂层氧化层形成过程及腐蚀示意图

利用包埋法在310S和347H不锈钢表面制备了铁铝涂层，研究了热处理温度和微合金化掺杂（Mo、Ti、Ni）对耐高温氯化物熔盐侵蚀性能影响。经热处理后形成了厚度约为24.6μm的致密均匀Al₂O₃层，腐蚀失重率显著降低，约为2.52 mg /cm²

（图5）。

图5 Fe-Al涂层的横截面结构：（a，b）未退火和退火涂层，（b1）退火涂层的EDS扫描线，（c，e）未退火和退火的未涂层310S钢腐蚀后涂层。

相关成果发表在《Journal of Materials Research and Technology》（中科院分区二区，IF=6.3）、《Materials Letter》和《Corrosion》等国内外期刊上。

以上研究阐明了镍铝涂层和铁铝涂层的生长机制及耐高温腐蚀失效机理，建立了涂层微观组织和物性间的构效关系，有效解决了光热发电技术关键零部件表面耐高温熔盐腐蚀性差的难题，为光热发电技术用防护涂层的应用研究奠定了基础。