碳钢在亚硫酸铵蒸煮液中腐蚀产物的表面相分析

本实验用Ｘｋ光电子能谱（ＸＰＳ）和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分别对碳钢材料在不同温度的亚硫酸铵制浆蒸煮液中的腐蚀产物进行了表面分析．发现在温度较高的条件下，碳钢处于钝化态时，其表面产物的外层为亚硫酸亚铁铵结晶层，内层为铁的氧化物．而在温度较低的条件下，碳钢处于活化态时，其表面产物的外层为硫化亚铁、铁的氧化物和亚硫酸亚铁铵的混合物，内层主要为硫化亚铁．     

非晶 Ni_(19)Zr_9Al_(72) 合金表面状态的研究

采用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）,Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）,并结合氩离子溅射剥层,研究了非晶Ｎｉ１９Ｚｒ９Ａｌ７２合金条带的表面状态。结果表明,在条带表层,Ｎｉ以金属态存在,Ａｌ和Ｚｒ被选择氧化,且Ａｌ被优先选择氧化。条带两侧表面均被一薄层氧化物覆盖,氧化物的主要组分是Ａｌ２Ｏ３,另有少量的ＺｒＯ２．     

非晶Ni19Zr9Al72合金表面状态的研究

采用俄歇电子能谱,Ｘ射线光电子能谱,并结合氢离子溅射剥层,研究了非晶Ｎｉ１９Ｚｒ９Ａｌ７２合金条带的表面状态。结果表明,在条带表层,Ｎｉ以金属态存在,Ａｌ和Ｚｒ被选择氧化,且Ａｌ被优先选择氧化。条带两则表面均被一薄层氧化物覆盖,氧化物的主要组分是Ａｌ２Ｏ３另有少量的ＺｒＯ２。     

低膨胀IN909合金650℃的氧化行为

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）方法,研究了低膨胀IN909合金在650℃的氧化行为,结果显示IN909合金的氧化质量增加分段遵循抛物线规律,氧化由晶界开始,形成Nb、Ti、Si等元素的晶界氧化物;Fe置换氧化物中的Nb、Ti、Si,形成外层Fe的氧化物.氧化过程中,Fe由基体向合金表面扩散,Nb和Ti由氧化过渡层向基体扩散.Nb和Ti在基体前沿的富集形成ε相大量析出的薄层,可有效地阻碍Fe元素的进一步扩散,降低氧化速率.     

锅炉受热面联络管内壁氧化皮层缺陷分析

针对开封火电厂2×600MW机组扩建工程中锅炉受热面联络管内表面上存在氧化层的问题,分析高温下钢铁表面氧化层组织结构,比较3种铁氧化物的PBR比及膨胀系数,得到氧化层容易剥离的原因;并确认硫酸酸洗法可以有效去除受热面联络管内表面上氧化层．     

纳米NiZn铁氧体表面包覆实验

利用氧化-还原包覆法对Ni0.5Zn0.5Fe2O4进行了表面金属包覆,包覆了韧性和延展性都很好的金属铜壳层．利用振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱分析仪（EDS）和扫描电镜（SEM）对包覆样品进行了分析表征．结果表明铁氧体外层包覆了一定厚度的铜壳,包覆成功．     

镍铬合金高温抗氧化性与铬偏析

通过俄歇电子能谱,我们着重研究了低铬含量的镍铬合金(Cr<10％)高温抗氧化的微观机理,俄歇分析表明,高温下(300～500℃)铬向表面偏析相当明显,随着温度的升高,铬的偏析量明显增加,而且在同一温度下,铬的偏析量和退火时间成正比。     

Super304H钢在水蒸气环境下700℃的氧化行为

为了认识Super304H钢在水蒸气环境中的氧化行为,设计了1组供货态Super304H在700℃水蒸气环境下的5~8h的氧化模拟实验.在氧化之后利用扫描电子显微镜(SEM)观察氧化膜的结构和能谱(EDS),分析了膜层不同位置点的成分,另外采用mapping功能从截面分析了氧化层中O、Cr、Fe、Ni、Cu元素的分布情况,同时采用XRD分析了氧化层中的具体物相.结果表明:氧化层为双层结构,内外氧化层界面为原始界面,内层氧化膜致密,外层氧化膜疏松,在内层与基体之间存在有保护作用的Cr_2O_3氧化层.内层氧化膜富含Cr、Ni,而外层氧化膜富含Fe,结合XRD结果可知:外层氧化物主要为Fe_2O_3、Fe_3O_4,内层氧化物为Cr_2O_3、NiO.     

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.     

GaP（111）表面吸氧的AES及WF研究

用AES(俄歇电子谱)及Kelvin探头对Gap(111)表面吸氧进行了研究。发现在GaP(111)表面上有两种状态的氧存在:ⅰ)在氧暴露量小于1000L时,表面上主要是吸附状态的氧,使功函数(WF)增加;ⅱ)当氧的暴露量大于1000L后,表面发生氧化,功函减小,且有磷氧化物的升华。     

Al-Si共渗涂层对1Cr18Ni9Ti不锈钢氧化行为的影响

采用料浆法与真空扩散相结合的方法在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面制备Al-Si渗层,并研究其在1 000℃空气中的氧化行为.利用带能谱的扫描电镜(SEM/EDS)对氧化产物的显微组织形貌进行观察与分析.结果表明:无涂层不锈钢在1 000℃空气中的氧化动力学曲线遵循直线规律,表面产生了疏松、不完整的氧化膜,且局部存在裂纹,与基体的黏结性能差,经EDS分析可知氧化膜的主要成分为Cr_2O_3以及Fe_2O_3等氧化物,抗氧化性能差.渗Al-Si涂层不锈钢在氧化前期比无涂层不锈钢氧化增重大,主要是由于产生了Al_2O_3保护性膜,氧化后期氧化增重明显降低,氧化动力学曲线呈现抛物线规律,并且产生了Al_2O_3保护性膜,厚度约为8μm,与基体的黏附性能好,可有效阻止氧化反应的进一步发生,提高不锈钢的抗氧化性能.     

高温氧化对304不锈钢红外发射率影响研究

研究了304不锈钢在800℃下空气中分别氧化0.5,2,10,25,100和200 h后,其氧化增重、表面形貌和元素组成的变化以及高温氧化对其红外发射率的影响。研究结果表明,氧化初期氧化增重迅速,随着氧化时间增加,合金增重速率逐步降低。合金表面氧化初期以形成Fe氧化物为主,氧化时间增加,表面组成由Fe氧化物转变为大的片状Cr、Mn氧化物。抛光后未经氧化的304不锈钢的红外发射率极低,随着氧化时间的延长红外发射率迅速增大。     

新发展的实验方法观察的Ni—20Cr合金氧化、还原表面结构形成的电子理论

用俄歇(Auger)电子扫描微观分析法,X-光光电子谱仪,氩离子溅射剥层法等最新发展的方法结合电镜、X-光分析,前人曾观察到Ni-20Cr合金在氧化和还原的气氛中形成的表面层结构。它包括有NiO,NiCr_2O_4,Cr_2O_3、α-Al_2O_3四种氧化物。作者根据这些氧化物的晶体结构和Ni、Cr实验原子磁矩数,应用作者所发展的经验电子理论得到的NiO的高、低温相,Cr_2O_3、α-Al_2O_3的详细价电子结构以及NiCr_2O_4的同型尖晶石型结构如Fe_3O_4、NiFe_2O_4………所共有的价电子结构的一般结果,对氧化层特别对还原层的表面层结构进行了价电子键结合深度的分析。很简单而自然地说明了这种表面固体化学的实验。     

奥氏体不锈钢超高温氧化失效机理研究

利用电子显微镜和能谱等现代分析仪器,系统研究了YUS701型高Cr-Ni奥氏体不锈钢在1 200 ℃超高温腐蚀介质环境下长期服役过程中的氧化腐蚀特征及失效机理.研究结果表明:不锈钢表面氧化膜具有多膜层结构,氧化环境及基体-氧化层界面处的元素分布和扩散对氧化膜的结构与性能有重要影响;氧化膜的失效行为主要表现为氧化层中裂纹的产生和不致密氧化层的剥落.     

氧环境扫描电镜对氧化物的荷电补偿

在(5×10~(-3))～(2×10~(-2))Pa的氧环境扫描电镜(SEM)中观察到由入射电子束辐照引起的Al_2O_3、SiO_2等氧化物荷电现象得以减轻。氧化物受激氧解吸,使样品表面的氧空位成为荷电势阱而产生荷电。通过氧气氛中提供的氧离子对表面缺陷的修复作用,使氧化物的荷电现象得到补偿。氧环境扫描电子显微分析方法是针对氧化物类绝缘材料荷电的一种简便的、自动调节的荷电补偿方法。Al_2O_3的俄歇电子能谱证明,在6×10~(-6)Pa的氧压下可以完全消除Al_2O_3的表面荷电。     

2520不锈钢的高温氧化行为研究

采用静态增重法测定2520不锈钢在高温条件下的氧化动力学,运用X射线衍射测定氧化物类型,运用扫描电镜（SEM）观察不同氧化时间形成的氧化膜的形貌,通过能谱分析（EDS）氧化膜的成分,研究2520不锈钢的高温氧化行为.实验结果表明,氧化物类型主要为Fe2O3,且氧化物类型随温度的升高而变化.在氧化初期,氧化物中富Fe,氧...     

阳极支撑氧化物半电池还原微观形貌研究

固体氧化物燃料电池在使用中存在还原过程,微观形貌会发生变形．将半电池试样在管式炉中进行还原反应,通过SEM观察其微观形貌反应前后的变化,利用能谱测定反应前后的元素原子比重．研究结果表明：电解质氧化钇稳定氧化锆（YSZ）薄膜表面形貌还原前后变化不大,表面平整光滑;截面形貌变化明显,还原后变为融合状态．阳极支撑Nio／YSZ截面颜色变化明显,还原后变为灰色的Ni／YSZ．YSZ陶瓷小颗粒状的出现,表面突出不平整,有明显的断裂解理台阶,层片状的NiO,表面光滑平整．还原反应使NiO相变成Ni相,不再与YSZ包覆在一起,独立的Ni相增多．     

低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响

利用火法脱锌直接还原法,在低真空和氧化气氛条件下对镀锌废钢试样进行热态实验,对比分析低真空条件下温度对镀锌废钢脱锌的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪分析(EDS)、光谱分析仪(XRF)等方法表征分析试样表面形貌及元素分布,探究镀锌废钢的最佳脱锌条件,并从热力学角度分析其脱锌原理。结果表明：一定范围内温度对镀锌废钢脱锌效果的影响呈正相关,温度越高脱锌效果越好,考虑到工业成本,最佳脱锌温度为950℃;氧化条件下950℃时,镀锌废钢最外层表面锌的质量分数降至5%、脱锌率为95%,产生的大面积氧化锌薄膜阻碍进一步的氧化反应;低真空条件下950℃时,镀锌废钢表面锌的质量分数不足1%、脱锌率达99%,外层不生成氧化膜,大部分锌由蒸汽形式挥发,脱锌深度大于前者,低真空条件在镀锌废钢脱锌方面更具优势。     

易切不锈钢中非金属夹杂物在切削中的变形特性

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段,对OCr16Ni10CaS复合易切奥氏体不锈钢(牌号F176、F176B)的大量切屑根部磨片进行了观察与研究,在切削过程中,此钢中的非金属夹杂物流经不同变形区时,其变形特点是不同的;此钢中的氧化夹杂物主要是由MnS和FeS包裹着的多元氧化物CaO、MgO、Al_2O_3、SiO_2、MnO,在刀-屑接触区的高温高压作用下,可由刃口及滞流层的微裂纹中被挤出并涂抹到刀具表面上,为形成刀具表面覆盖膜创造了必要条件。     

不锈钢表面粉末渗铝及其抗高温氧化性能研究

研究了316L不锈钢表面的固体粉末渗铝以及渗铝处理前后不锈钢的抗高温氧化性.结果表明,研究所用粉末渗铝法可在不锈钢表面形成厚度约100 μm的渗层,渗层主要由NiAl相和Ni3Al相组成,渗层与基体之间结合紧密;对渗铝不锈钢进行热氧化处理,可在其表面形成致密均匀、且主体成分为氧化铝的表面膜;与没有处理的不锈钢相比,渗铝处理后不锈钢的抗高温氧化性能明确增强,这主要是由于渗铝层在高温下所形成的致密氧化膜层阻止了氧化性气体对基体金属的进一步氧化.