Super304H钢在650℃模拟烟气侧腐蚀行为实验

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)等方法研究了18-8系奥氏体钢Super304H在650℃模拟烟气侧环境中高温腐蚀行为。结果表明:Super304H钢试片腐蚀70、150、320和700 h后,腐蚀层的平均厚度分别为2.5、5.2、11.5和27.8mm;腐蚀层外层主要为疏松的Fe_2O_3,内层为相对致密的Cr_2O_3和内硫化产物。腐蚀150 h以后,试片表面保护性的Cr_2O_3膜逐渐剥落,内硫化产物在晶界处累积并膨胀,随着Fe向氧化膜扩散、溶解并继续向氧化膜外扩散,生成"瘤状"Fe_2O_3,最终成为多层的凸起腐蚀产物。随着腐蚀时间的延长,"瘤状"腐蚀产物粒径逐渐增大至10mm以上,更易破裂、剥落的腐蚀层导致试片的抗腐蚀性不断下降。     

喷丸对Inconel740H合金饱和蒸汽氧化行为影响

为了研究喷丸对Inconel740H合金蒸汽氧化行为的影响,本文制备了喷丸与未喷丸Inconel740H合金样品,分别在700、750℃下,对样品进行1 000h饱和蒸汽氧化试验,使用高精度电子天平测量样品氧化增重,利用X射线衍射、扫描电子显微镜对氧化膜进行了分析。结果表明:Inconel740H合金在700、750℃下氧化动力学曲线基本符合抛物线规律;随着温度升高,氧化速率加快,内氧化现象加剧;表面喷丸加速了氧化物由针片状向颗粒状转变,氧化膜较为平整,无晶界凸起氧化物;表面喷丸加速了O元素的内扩散并形成更多的内氧化产物,从而导致合金的氧化动力学速率增加。研究结果可为该合金服役前的预处理提供依据。     

Super304H钢焊接缺陷产生的原因分析

对Super304H钢焊接缺陷产生的原因进行分析,主要有两方面:一是Super304H奥氏体不锈钢材料自身焊接性较差,易造成焊接裂纹;二是由主、客观原因造成的焊接工艺执行不规范,如热输入不足或过大、焊接层间温度过高、内部未充氩气保护等,从而导致焊缝未焊透、未熔合、焊瘤、咬边、气孔及过烧等焊接缺陷。建议在焊接操作中,严格执行规范的工艺参数,避免焊接缺陷产生,以便获得高质量的焊接接头。     

不同表面处理的TP304钢在高温水蒸气中的氧化行为研究

对3种表面状态的TP304钢，即TP304钢基材，表面沉积CeO2薄膜以及表面先喷丸处理后再沉积CeO2薄膜的3种试样，在600℃进行高温水蒸气氧化行为试验研究。绘出氧化动力学曲线，并探讨氧化机理。分析了上述两种表面处理工艺对TP304钢抗高温水蒸气氧化性能的影响。     

两种表面状态的Haynes 282在750℃高温蒸汽中的氧化行为

研究了2种表面状态的Haynes 282合金在750℃高温蒸汽中长达2000h的氧化行为。结果表明:表面经过机加工的板状试样282-P和保留锅炉管原始内壁试样282-W的氧化层均由连续的Cr_2O_3+TiO_2+(Mn,Fe,Cr)_3O_4外氧化层和沿晶界和亚晶界呈网状分布的Al_2O_3内氧化物组成。但是282-P外氧化层的TiO_2含量明显高于282-W,而(Mn,Fe,Cr)_3O_4含量则明显低于282-W。282-P氧化层的TiO_2以大颗粒状态存在,而在282-W的氧化层的TiO_2和Cr_2O_3无明显形貌差异。282-P的外氧化层厚度明显大于282 W,但是282-W的内氧化层厚度和生长速率都远大于282-P。合金的抗蒸汽氧化性能有必要结合2种试样类型进行综合评价。     

Super 304H钢在模拟烟气腐蚀环境中持久性能与组织演变研究

奥氏体钢在锅炉关键部位服役过程中面临烟气/煤灰腐蚀+应力协同作用的挑战,存在一定的安全隐患。在静态空气及烟气/煤灰腐蚀环境下,通过模拟实验台对Super 304H钢进行温度为650℃、应力为200～300 MPa的持久实验,研究腐蚀环境对其持久性能及组织演变的影响。结果表明：相较于空气环境,腐蚀条件下Super 304H钢持久寿命下降幅度可达83%,且随着持久应力的降低合金寿命下降更明显;烟气/煤灰腐蚀导致合金表面连续的腐蚀产物出现开裂、剥落,基体发生内硫化,在拉应力的共同作用下试样内部出现沿晶开裂等蠕变损伤;基体表面由于合金元素的损失,在高温下发生再结晶,并在实验结束后发生马氏体转变,腐蚀-应力环境中合金表面腐蚀产物的开裂、剥落,内硫化物的形成,表层再结晶细晶区的增厚和晶界损伤的加剧共同促进了Super 304H钢的持久断裂。烟气/煤灰腐蚀环境通过影响Super 304H钢腐蚀过程,恶化合金基体组织影响其持久性能。     

Incoloy 800H合金在675℃蒸汽中的氧化机理研究

Incoloy 800H合金被用于我国首台高温气冷堆核电机组传热管高温段,其最高设计温度达到675℃,对其在设计温度下的蒸汽氧化性能进行研究,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等表征了Incoloy 800H合金的氧化层结构。试验结果表明：800H合金在675℃蒸汽中的氧化动力学曲线接近立方规律,氧化增重的立方与时间接近正比关系。氧化层呈双层结构,外层主要为Fe₃O₄和Fe₂O₃及少量Ni,内层为中间分布着少量金属Ni、Al₂O₃和TiO₂颗粒的Cr₂O₃纳米晶,在邻近氧化层的基体金属中,分布着Cr₂O₃、Al₂O₃和TiO₂内氧化颗粒。     

热处理温度对S30432喷丸钢管蒸汽氧化行为的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪等,对未经热处理及不同热处理温度下S30432钢管在620℃蒸汽氧化试验后样品的内壁喷丸层及氧化物的形貌特征进行分析。结果表明：S30432喷丸钢管的氧化动力学曲线接近抛物线规律,表面氧化膜厚度非常薄,其氧化膜物相主要由Cr₂O₃、(Fe, Cr)₃O₄、(Fe, Cr)₂O₃富Cr相及少量Fe₃O₄组成;650～760℃内的热处理对S30432钢管喷丸层蒸汽氧化行为无明显影响;锅炉高温受热面经过730～760℃的热处理工艺,不会降低奥氏体钢喷丸钢管的抗氧化性能,能满足长期安全服役的要求。     

喷丸与沉积稀土薄膜对TP304H钢在SO2-O2气氛中高温腐蚀的影响

采用喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理工艺对TP304H钢表面进行处理，在管式高温腐蚀试验装置中，以650℃通入1％SO2 14％O2 85％Ar混合气体腐蚀150h评价其抗腐蚀性能。结果表明，虽然单一沉积稀土氧化物薄膜和喷丸均能不同程度地提高抗腐蚀性能，但以复合处理效果最好。该处理方法可使试验周期内腐蚀增重量减少近50％，生成的腐蚀产物膜连续致密。X-ray衍射分析证明复合处理改变了腐蚀产物的物相构成，主要相成分由未处理样品的Fe2O3／Fe1-xS／Ni1-xS转变为Cr2O3／FeCr2S4／Ni3-xS2。最后讨论了喷丸与电泳沉积稀土薄膜复合处理提高抗腐蚀性能的机理，认为复合处理效果在于喷丸处理有效促进表层附近区域合金元素Cr向表层富集，稀土氧化物则促进了Cr的选择性氧化。     

聚苯胺改性钢在模拟PEMFC环境下的电化学行为

利用电化学方法沉积纳米导电聚苯胺膜对质子交换膜燃料电池(PEMFC)用薄层金属双极板改性,并对改性双极板在模拟PEMFC阳极环境下的电化学性能进行了测试.结果表明,纳米聚苯胺膜层能使1Cr18Ni9Ti不锈钢在模拟腐蚀液中的腐蚀电位由-350mV提高到250mV.在模拟阳极操作电位下,经10h恒电位极化没有观察到膜层的降解和脱落.纳米导电聚苯胺膜层能显著提高不锈钢在模拟电池环境下的耐蚀性而不影响其导电性,进一步提高导电聚合物涂层性能和评价其长期效果还需进行深入的研究.     

纳米SiO_2粒子表面改性对其在绝缘油中分散稳定性的影响

采用六甲基二硅氮烷对纳米SiO_2粒子进行表面改性,通过XRD、FTIR、SEM、XPS等方法对改性前后纳米SiO_2的微观形貌和组成及其在绝缘油中的分散稳定性进行研究,并对改性前后绝缘油的理化及电气性能进行对比。结果表明:改性后纳米SiO_2粒子在绝缘油中的团聚现象明显减少,改善了其在绝缘油中的分散稳定性,纳米SiO_2粒子表面的疏水改性成功,改性后纳米绝缘油的击穿电压和热导率明显提高。     

表面改性对膨胀石墨电容性能的影响

以膨胀石墨作为电容材料,研究了表面修饰和蚀刻对其电容行为的影响。采用恒流充放电、循环伏安等手段对其电性能进行了测试,采用红外光谱对其表面化学基团进行了表征。结果表明:膨胀石墨经H_2O_2表面修饰后,比电容由1.94 F/g提高至5.05 F/g,红外光谱分析表明处理后膨胀石墨表面产生了大量的羰基和羟基等含氧基团;经KOH蚀刻后,表面没有出现新的化学基团,但其表面被活化,更容易与H_2O_2发生化学反应,使得表面含氧官能团密度增大,故蚀刻后的膨胀石墨再经H_2O_2处理,其比电容由4.54 F/g提高至15.90 F/g,但电位窗口阈值由1.0 V下降至0.4 V。     

超超临界机组锅炉用不锈钢管表面冷作硬化处理对其抗蒸汽氧化性能的影响

通过对一组运行了4年的不锈钢过热器管样内表面机加工区和非机加工区氧化皮的结构和形貌特征进行对比分析,探讨内表面冷作硬化处理对于超超临界机组锅炉用不锈钢管蒸汽氧化性能的影响.结果表明,内表面冷作硬化处理对于改善细晶TP347H FG和Super304奥氏体不锈钢在相对较低温度蒸汽中的抗氧化性能非常有效,但在600℃左右高温蒸汽中Super304管样内表面冷作硬化效应消失,除冷作硬化试样氧化皮的总体厚度略薄外,氧化皮的结构形貌特征与未冷作硬化处理的管样没有多大区别.另外,含Cr量大于22%的SAVE25具有非常优秀的抗蒸汽氧化性能,其机加工区域和未机加工区域的蒸汽氧化行为没有任何区别.     

空气中均匀介质阻挡放电功率密度对聚四氟乙烯表面改性的影响

均匀介质阻挡放电（DBD）等离子体可以对材料表面进行处理,且易于实现大规模连续化工业应用,因此具有广阔的应用前景。为提高其应用效果,用脉冲振荡电源激励DBD产生的常压空气中的均匀低温等离子体对聚四氟乙烯（PTFE）薄膜进行表面改性;通过接触角和表面能测量、电子扫描以及红外光谱等手段比较了等离子体处理前后的表面特性;研究...     

禽畜粪便中矿物质组分对其半焦氧化行为的影响

低温催化气化工艺可以将禽畜粪便等低品质生物质废物快速地转化为氢或合成气等洁净能源,避免了这些废物的大量积聚对环境造成的危害。使用X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)、热重分析(thermogravimetric analyzer,TGA)等分析测试仪器考察禽畜粪便中矿物质组分对其热解半焦特性及其氧化行为的影响。结果表明:选用的禽畜粪便样品中的矿物质组分钙系物质含量较高,特别是鸡粪中含有大量的CaCO3;浓度为5mol/L的HCl及3%HF酸洗处理能够将禽畜粪便中几乎所有的矿物质组分脱除;猪粪半焦氧化行为比较简单,由于CaO的固碳效应,鸡粪半焦的氧化过程较复杂;脱矿物质后禽畜粪便的半焦氧化反应活性明显下降,表明禽畜粪便半焦中的矿物质组分对其氧化过程的催化作用十分显著。     

催化表面分布对甲醇蒸汽重整制氢过程的影响

为了强化微通道中甲醇水蒸汽重整制氢,考察了催化表面布置对该反应过程的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对甲醇水蒸汽重整过程进行了二维数值研究。计算表明,在相同的反应条件下,通过对微通道中催化表面的间断分布可以提高反应通道出口甲醇的转化率,且随进口温度和速度的增加这一效果更加明显。在进口温度为513K、进口速度为1.0m/s下转化率提高达10.2%。虽然催化表面的间断分布使通道内温度分布变得不均匀,但并不影响甲醇转化率的提高。对微通道内采用涂层催化剂的非均相催化反应过程而言,间断分布可以提高催化表面利用率,节约催化剂的用量。     

表面改性对贮氢合金电极性能的影响

本文用化学处理和化学镀镍对金属氢化物的表面改性处理,初步讨论和分析了这些处理对金属氢化物电极的活化和容量等性能的影响。其结果表明:表面改性后的贮氢电极放电容量提高,放电特性增强。     

硅微粉表面改性对覆铜板耐热性影响的研究

对硅微粉的表面改性进行了表征,用不同类型和不同使用量的偶联剂对硅微粉进行表面改性后将其应用在覆铜板中,通过对比样品的耐热性能优选出合适的偶联剂种类和用量.结果表明,以硅微粉重量1%的环氧型Z-6040偶联剂处理后,活性硅微粉可以显著地改善板料的耐热性.     

氧化度对锌粉析气行为的影响

利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、干筛分法和析气测试等方法,研究锌粉储存条件、储存时间和粒度等对锌表面氧化度及锌粉析气量的影响.在常温储存90 d或恒温25℃下储存180 d后,锌粉表面氧化度明显升高;锌粉粒度越细,氧化度越高;当锌粉氧化度超过0.26％时,析气速度明显加快.在锌粉中外加0.3％固体ZnO...     

喷丸处理对S30432锅炉管抗蒸汽氧化性能的影响

对喷丸和未喷丸的国产和进口S30432钢管试样分别进行了670、730、760和790℃各l000h蒸汽氧化试验,并对蒸汽氧化试验后的试样进行了宏观、氧化增重、金相等试验分析.结果表明,喷丸处理可以显著提高S30432锅炉管内壁的抗蒸汽氧化性能,约可使氧化速率降低一个数量级;在1000h蒸汽氧化试验条件下,1号试样氧化皮快速生长的临界温度在730～760℃,3号试样氧化皮快速生长的临界温度在760～790℃.进口管样氧化膜快速生长的临界温度比国产管样高约30℃,抗蒸汽氧化能力更强.