电弧离子镀沉积Cr-O-N活性扩散阻挡层

采用电弧离子镀技术在NiCoCrAlY涂层与高温合金基材DSM11间沉积不同成分的Cr-O—N薄膜作为扩散阻挡层，研究了900℃下氧化1400h后DSM11／Cr—O—N／NiCoCrAlY体系中Cr-O-N层阻挡合金元素互扩散的行为以及阻挡层对涂层氧化动力学曲线的影响．结果表明，Cr-O-N层在高温氧化过程中生成与涂层和基材有良好结合的富Al氧化物层，可以阻挡DSM11基体与NiCoCrAlY涂层间的元素互扩散，起到活性阻挡层的作用；Cr-O-N层中。和N含量影响生成富Al氧化物层的连续性和致密性，从而影响其阻挡元素互扩散的性能．几种成分的Cr-O-N活性扩散阻挡层对NiCoCrAlY涂层900℃下的高温氧化性能都有一定的改善作用，改善程度与阻挡层阻挡合金元素互扩散的程度保持一致．     

多孔不锈钢和透氢钯复合膜间扩散阻挡层研究进展

对金属多孔基体与钯复合膜间扩散阻挡层的研究现状进行综述,说明了扩散阻挡层在钯复合膜体系中的作用机理,探讨了金属互扩散发生的原因,对扩散阻挡层的主要制备方法进行了评述.     

离子镀TiN膜层的阻扩散性

研究了用离子镀方法沉积 TiN 膜作为高温环境下耐热涂层和基体之间扩散壁障(中间阻挡层)的可行性。结果表明,有 TiN 中间层试样。其高温抗氧化性能明显提高,TiN 层在一定温度范围内有良好的稳定性和阻扩散性。阐述了以Al 为耐热涂层时,TiN 中间层阻挡 Al 原子扩散的机理。     

镍基高温合金表面Al2O3活性扩散阻挡层的研究

采用EB-PVD在DD5镍基高温合金与Ni Cr Al涂层之间沉积Zr O2作为先驱层,并对试样分别进行600℃/4 h,700℃/4 h及900℃/4 h真空扩散处理,研究了扩散温度对α-Al2O3活性扩散阻挡层形成的影响,并且通过900℃/100 h恒温氧化处理对活性扩散阻挡层的高温服役性能进行了评价。结果表明:经过900℃/4 h真空扩散处理后,在Zr O2/Ni Cr Al界面形成一层连续致密的α-Al2O3扩散阻挡层,并且经过900℃/100 h大气恒温氧化后,α-Al2O3活性扩散阻挡层表现出良好的稳定性,以及优异的阻扩散能力。     

Cu互连中Zr嵌入层对ZrN阻挡层热稳定性的影响

在不同的衬底偏压下,用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层。研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响,结果表明:随着衬底偏压的升高,阻挡层的电阻率降低,ZrN呈(111)择优取向;Zr层的插入使ZrN阻挡层的失效温度至少提高100℃,750℃仍能有效地阻止Cu的扩散,阻挡性能提高的主要原因可能是高温退火时形成的ZrO2阻塞了Cu快速扩散的通道。     

扩散阻挡层对Cu-Zr纳米合金膜电阻率与残余应力的影响

用磁控溅射和离子束溅射共沉积的方法分别在以单晶硅为基体的TiN,TaN,ZrN扩散阻挡层上沉积了Cu-Zr合金膜,膜在400℃氮气中退火1h.结果表明扩散阻挡层对膜的晶体取向、电阻率和残余应力有很大影响.沉积态的膜具有强的（111）取向,且峰型严重展宽;退火后峰型明显锐化,出现（200）等晶体取向;对应TiN,TaN;ZrN三种扩散阻挡层,膜的电阻率在沉积态时分别达108,327和478μΩ·cm,退火后降至正常的数个μΩ·cm;扩散阻挡层亦可明显降低膜的残余应力,无扩散阻挡层时膜的退火应力达475MPa,有ZrN扩散阻挡层后退火应力降至149MPa.     

一种FDM成形中气体辅助喷头的设计及其对打印件力学性能的影响

以聚乳酸为原料，设计了一种基于熔融堆积成形技术的3D打印机气体辅助喷头，通过输入高温高压气体施加于打印表层，促进层间大分子链互相扩散、渗透以及缠结，进而通过热压粘合作用，提高了打印件的层间机械强度。采用正交试验，对气体流量和气体压力对打印件力学性能的影响进行了研究。结果表明，随着气体流量和气体压力的提高，打印件的层间结合强度均呈先增大后减小的趋势，且在气体流量为1.75 L·min^-1、气体压力为0.40 MPa时平均拉伸强度最大为40.0 MPa,比无气体辅助环境下的拉伸强度提高了115.1%。表明对打印表面施加高温高压的热气流可显著提高打印件的拉伸性能，验证了所设计的气体辅助喷头的可行性。     

氢化锆表面原位氧化法制备氢渗透阻挡层的研究

采用原位氧化法在氢化锆表面制备了氢渗透阻挡层，分析了工艺参数对氧化层生长的影响，借助XRD，XPS，SEM等分析测试手段对氧化层的物相组成和截面形貌进行分析，并对氧化层的阻氢效果进行检测。结果表明，氧化层的质量增量随氧化温度的升高而增大，在氧分压为0．1MPa，550℃恒温氧化2h的工艺条件下，在氢化锆表面制得了厚度为50～60um的氧化层；该氧化层主要为Baddeleyite结构的ZrO2；氧化层中含有O，Zr，C等元素并存在O-H键；氧化层均匀、致密，具有一定的阻氢作用。     

UO2与Zr包壳的扩散反应阻挡层

UO₂-Zr 燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO₂燃料与 Zr 包壳会发生扩散反应。在 UO₂燃料与 Zr 包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止 UO₂中的氧原子向 Zr 包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性和使用寿命的方法之一。进行理论计算,结果表明 Nb 和 Cr 是最具潜力的氧扩散阻挡层材料。采用电弧离子镀技术制备 Nb、Cr、Nb / Cr 三种涂层,通过对这三种扩散阻挡层的研究,发现在 UO₂燃料上制备一层金属涂层能够有效阻止 UO₂与 Zr 包壳的扩散反应,Nb 涂层具有较好的氧阻挡能力,但是 Nb 与 Zr 在试验条件下能够无限固溶,形成 Nb 与 Zr 的双相结构。 Cr 与 UO₂ 燃料和 Zr 包壳均有较好的相容性,但是 Cr 与 O 原子的亲和性比 Nb 好,Cr 涂层中 O 原子浓度比 Nb 涂层中的 O 原子浓度高。Nb / Cr 复合涂层是一种比较理想的扩散阻挡层,且靠近 UO₂ 燃料一侧为 Nb 涂层,靠近 Zr 包壳一侧为 Cr 涂层。 研究结果表明 Nb / Cr 复合涂层作为氧阻挡层材料,在氧阻挡能力上优于 Nb 涂层和 Cr 涂层。扩散反应阻挡层的研究可为提高核燃料元件的安全性和使用寿命提供一定参考数据。     

不同冷热循环条件下NiCrAlY涂层体系的微观组织演变规律及失效机理

用空气缓冷和水快冷方式对加热至1 050℃的NiCrAlY单一涂层及含CrON扩散阻挡层的复合涂层冷却至室温,由此研究其抗循环氧化能力。结果表明:在缓冷情况下,经过200次循环氧化,无扩散阻挡层的NiCrAlY涂层明显退化,表面膜呈疏松多孔结构,以混合氧化物相为主,在涂层与基体界面附近出现Kirkendall孔穴;有扩散阻挡层的试样表面则以Al2O3膜为主,扩散阻挡层保持连续,无明显涂层退化或破坏现象,说明扩散阻挡层能明显提高NiCrAlY涂层的缓冷抗循环氧化能力。在快冷情况下,有或无扩散阻挡层的试样的表面涂层均较快发生破坏。40次循环氧化后,单一涂层表面出现鼓包突起;45次循环氧化后,鼓包处涂层脱落。而有扩散阻挡层的试样经40次循环氧化后于扩散阻挡层界面处开裂;45次循环氧化后,包覆涂层部分断落。利用Oxx公式能很好地解释涂层/基体或涂层/扩散阻挡层界面的破坏;对于快冷循环氧化,还要考虑在循环过程中的热应力累积效应。     

中原至济南油改气管道的阴极保护

介绍了输油管道改为输气管道后阴极保护系统的不同之处，强调了输气管道在阴极保护方面应注意的问题。     

中原油田-曲阜-济南天然气管道工程沿线土壤腐蚀性评价

依据SY／T0007—1999《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》对中原油田-曲阜-济南天然气管道工程沿线土壤进行了腐蚀评价，指出该管道沿线土壤以中强性腐蚀为主，文章对土壤腐蚀评价过程进行了较详细的介绍。     

东海天然气浦东长输管线西线段外加电流阴极保护系统

介绍浦东天然气长输管线西线段外加电流阴极保护系统的安装与调试,由调试获得的数据表明,浦东地区长９４ｋｍ,口径φ５００ｍｍ外防腐蚀层选用ＰＥ夹克的 越钢管,阴极保护采用外加电流的防腐蚀措施,其设计方案是合理的,进成功的。为今后上海地区长距离越野埋地钢管采用外加电流阴极保护方法提供了首例经验与资料。     

关于高炉煤气管道防腐蚀材料的选择

国内的大型高炉的高炉煤气一般采用的都是干法除尘,所以,煤气管道内壁腐蚀严重,其中冷凝水中累积的氯离子渗透腐蚀性强,普通的防腐材料起不到根本效果.重防腐蚀材料中适合高炉煤气管道防腐的可选材料的主要有:VEGF材料(VEGF,乙烯基酯树脂玻璃鳞片)、环氧涂料、环氧胶泥、聚脲,对这四种材料通过实验进行耐腐蚀性能比较,确定VEGF材料最为优异.VEGF材料具有耐腐蚀性强、耐温性好、抗渗透能力优异以及施工工艺性好等特点.根据VEGF材料工艺适用性不同,可以考虑不同的防腐结构及施工工艺,从而使VEGF材料可以更好的应用于高炉煤气管道内壁防腐蚀.     

基于天然气管道防腐措施的应用探讨

本文主要结合天然气管道腐蚀问题的具体成因,阐明天然气管道腐蚀表现情况。并在此基础上,提出具备针对性特点的防腐技术对策,为我国天然气管道的安全运行提供良好保障。     

海底天然气管道腐蚀与防护

海底管道的腐蚀是影响管道系统可靠性及其使用寿命的关键因素.对海底输气管道在海洋环境的腐蚀产生机理以及影响因素进行分析,介绍海底输气管道的腐蚀防护措施,对防腐涂层和阴极保护设计、使用以及目前腐蚀防护措施存在的问题进行探讨.     

如何确保聚乙烯燃气管材产品质量

本文讨论了确保聚乙烯燃气管材产品质量的要点，从原材料、挤出工艺温度控制、挤出压力控制、定型、，挤出速度等多个方面进行了讨论。     

城镇埋地燃气管道失效分析及预防

通过对某市改造的老管网的镀锌管进行材料力学性能实验、金相组织分析、腐蚀产物的成分分析,以查明失效原因,并提出相应的解决对策。结果表明:管内介质及土壤中含有的S2-和Cl-会加速管道镀锌层的减薄及破坏,从而导致管道的腐蚀失效;建议在管道铺设时严把质量关,尽量采用有机涂层防腐层和阴极保护联合保护,并加强防腐层和阴极保护的定期检测和维护工作。     

川气东送管道内腐蚀调查分析

为了调查川气东送管道内的腐蚀状况,根据相关标准NACE SP0110-2010对管道的内腐蚀环境参数进行了调查,并对管道内积水来源、水露点、管道临界角和清管作业进行了主要的分析。结果表明,川气东送管道已经发生了内腐蚀。     

天然气管道工程施工建设质量管理探析

天然气是我国重要的矿产资源之一,近年来我国天然气受绿色、环保的特性决定逐渐成为我国主要的城市能源之一,天然气的供应稳定性与我国社会民生息息相关。伴随天然气能源的不断普及天然气管道工程数量也在逐渐密集,天然气管线工程施工规模庞大,施工工序也十分复杂,其工程质量控制工作难度较高。课题研究由此出发,基于我国目前天然气管道工程施工质量管理现状,深入分析质量管理工作中存在的问题及弊端,并结合我国天然气管线工程施工特点,提出相应的完善策略。