为实现碳峰值和碳中和目标，逐步用可再生能源（如风能和太阳能）替代传统化石燃料已成为中国的一项重要发展战略[1,2]。聚光太阳能（CSP）系统因其低碳足迹和灵活性而在能源转型中发挥着关键作用[3], [4], [5]。热能存储材料的选择对CSP系统的效率至关重要，其中氯化物盐因其相似的热性能（如热容量、热导率和低熔点）而成为可能的候选材料。此外，氯化物盐的成本较低，尤其是共晶NaCl-KCl盐。而且，它们对合金的腐蚀性相对较小。尽管三元盐（如NaCl-KCl-MgCl?）的熔点较低，但MgCl?容易水解生成HCl，从而增加腐蚀复杂性[6], [7], [8]。然而，熔融氯化物盐对结构合金的严重腐蚀对系统的耐久性构成了重大挑战[9], [10], [11], [12], [13]。
传统的结构钢和不锈钢在熔融盐环境中的耐腐蚀性不足[14,15]。基于镍的合金由于其优异的高温耐腐蚀性和机械强度而成为有前景的替代材料[16], [17], [18]。最新研究表明，氯离子通过选择性溶解机制破坏了保护性的Cr2O3氧化层，导致铬的消耗加速了腐蚀过程[19], [20], [21], [22]。值得注意的是，熔融盐中Cr2O3的热力学不稳定性导致铬的优先氧化/溶解，从而显著降低了合金的性能[23], [24], [25], [26], [27]。刘等人和Sohal的研究进一步表明，增加铬含量反而会加剧腐蚀速率，而低铬合金（如Hastelloy N）在850°C下的KCl-MgCl2环境中的耐腐蚀性有所提高[28], [29], [30], [31]。
据报道，合金元素的控制是影响镍基合金局部腐蚀和腐蚀速率的关键因素。添加钨和钼可以提高熔融盐的惰性，从而降低腐蚀速率[32]。硅通常是镍基合金中添加的低水平合金元素，有利于提高抗氧化性[33]。Strafford等人发现，添加硅后Ni-Cr合金表现出优异的耐腐蚀性[34]。这一发现也得到了Si掺杂NiAlY涂层提高热腐蚀耐性的验证[35]。然而，广泛使用镍基合金将大幅增加投资和运营成本。作为一种相对低成本且有效的表面改性技术，激光熔覆镍基合金涂层已成功应用于高温腐蚀防护，具有较低的稀释率和良好的冶金结合性[36], [37], [38]。Ni-Cr-Mo合金涂层已被证明可以延长基材在锅炉环境中的使用寿命。然而，铬的消耗表明，仅依靠生成Cr2O3来防止氯引起的腐蚀是不够的[39], [40], [41]。我们之前的研究表明，添加硅显著提高了Ni-Cr-Mo合金涂层的高温抗氧化性[42]。在这种情况下，单独使用有益元素硅可以充分提高镍基合金涂层的耐热腐蚀性，但Ni-Cr-Mo-xSi合金涂层在熔融氯化物盐中的腐蚀行为仍不完全清楚。因此，本研究重点研究了硅对基本Cl?腐蚀的抑制机制，选择了一种成分简单的二元盐系统以消除干扰。此外，NaCl-KCl是研究氯化物腐蚀机制的经典系统，便于结果比较。
在本研究中，通过激光定向能量沉积制备了添加了不同比例硅（0–3 wt%）的Ni-Cr-Mo合金涂层。通过质量损失测量以及微观结构和成分分析，系统评估了这些涂层在700°C下暴露于NaCl-KCl溶液中的腐蚀行为。这项工作阐明了硅在改变腐蚀机制中的作用，为开发CSP应用中的抗氯化物材料提供了理论指导。
