太阳能热发电用熔盐储热材料金属相容性研究

为分析第三代太阳能热发电技术熔盐与低温罐选材的相容性,该文以一种低熔点(142℃)、高分解温度(>700℃)的混合熔盐为腐蚀环境,通过静态腐蚀实验研究碳钢(A515Gr70)和两种低合金钢(Q345R、15CrMoR)在450℃混合熔盐中的腐蚀行为。采用失重法测量不同金属的腐蚀速率。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱仪(EDS)对金属腐蚀表面的微观形貌、相组成和微区成分进行分析。结果表明：碳钢不含有耐腐蚀元素Cr、Ni和Mo,腐蚀速率最大。15CrMoR表面氧化层以疏松多孔的Fe₂O₃为主,不能阻止熔盐浸入金属基体内部,导致氧化程度加重,耐腐蚀性较差。Q345R表面氧化层由致密性好的FeCr₂O₄、NiO和TiO₂组成,对金属基体具有保护性,耐腐蚀性最佳。     

一定拉应力条件下SO_2对T91钢高温腐蚀影响的实验研究

选取电站锅炉过热器材料T91钢为研究对象,利用高温管式炉探究在一定拉应力条件下SO_2对锅炉用钢高温腐蚀的影响.设定腐蚀温度分别为700℃和750℃,在试样经过168h的腐蚀实验后,对其进行X射线衍射(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)分析.结果表明:腐蚀层一般分为内外2层,分别为Cr基氧化层和Fe基氧化层;在拉应力条件下,SO_2气相腐蚀不影响腐蚀厚度,但会影响内外腐蚀层的厚度比例及表层的晶粒大小;拉应力会促进Cr的迁移,但不会影响Ni的迁移过程,而且会减少Fe基氧化层中阴离子的缺陷,阻止S的内部迁移;SO_2气相腐蚀影响腐蚀层的脱落方式,会导致腐蚀层易整体脱落.     

Cr-N-O型选择性吸收涂层制备及热稳定性研究

采用反应磁控溅射方法制备SiO_x/Cr-N-O/Al选择性吸收涂层,该涂层太阳吸收比为95.9%、发射比3.8%、吸收发射比25.2。结合光学显微镜微观形貌分析、X射线衍射结构分析(XRD)、X射线光电子能谱成分分析(XPS)探讨涂层在250和400℃大气环境下热稳定性机理:250℃大气热处理后,涂层保持较高光谱选择性,表面形貌与物相结构未出现明显变化,SiO_x层氧化程度增大导致太阳吸收比升高,金属Cr和金属Al相互扩散导致发射比升高;400℃大气热处理后,涂层光谱选择性降低,表面出现微米级孔洞,XRD及XPS结果表明Cr-N-O吸收层被氧化,导致太阳吸收比降低,金属Cr和金属Al相互扩散导致发射比明显升高。     

07Cr15Ni7Mo2Al表层增碳对材料耐盐雾腐蚀性能的影响

部分07 Cr15 Ni7 Mo2 Al产品在金相检验时会发现其表层不易被金相腐蚀,从而形成沿表层均匀分布的白亮层组织.通过对部分产品白亮层深腐蚀后观察到的针状马氏体,可以知道该材料的表层有局部增碳.对产品盐雾腐蚀后进行破坏性试验,发现有产品破坏力值明显下降,且断面有脱层特征.综上可知,07 Cr15 Ni7 Mo2 Al表层白亮层现象由材料表层增碳造成,该材料表层增碳会导致材料耐盐雾腐蚀性能降低.     

Ni-xFe/Mayenite促进CO2-CH4重整的稳定性调控实验研究

采用湿法混合-浸渍法制备了一系列 Ni-xFe/mayenite(Ca₁₂Al₁₄O₃₃)催化剂,并在 700 ℃、常压、CH₄/CO₂为 1 的条件下进行了干重整实验研究．系统考察了金属负载量、金属组分等对干重整活性和稳定性的影响．其中7.5% Ni-0.1Fe/mayenite 能够得到接近热力学平衡值的 CO₂和 CH₄转化率(分别为 90.1%、86.0%),氢碳比为0.94.Ni-x Fe/mayenite 的活性随着 Ni 负载量从 5%增加到 10%显著提高;进一步增加到 30%时,活性提升有限．Ni 负载量较高的 Ni/mayenite 更容易发生碳沉积,导致反应器堵塞,而 Ni-x Fe/mayenite 在干重整过程中稳定性显著提高．Fe 掺杂提高催化剂表面氧浓度,形成 Ni-Fe 合金有利于 Ni 位点分散,抑制 CH₄过快裂解;钙铝石作为载体,促进了 CO₂与金属之...     

过渡金属掺杂对MnOx-CeO2低温SCR性能的影响

通过水解驱动氧化还原法合成了掺杂过渡金属的2Mn-Ce-M(M为Fe,Cu,Ni,Cr)催化剂,考察了过渡金属掺杂对低温SCR脱硝性能的影响．其中2Mn-Ce-0.2Cr催化剂比表面积较大,氧化还原能力适中,具有丰富的酸性位点和氧空位、最高的化学吸附氧含量及酸位强度,有利于低温下NH₃-SCR反应的顺利进行．2Mn-Ce-0.2Cr催化剂的低温NH₃-SCR活性最好,能在100～225℃的宽温度区间内保持80%以上的NO_x转化率,在125℃时NO_x转化率更是达到99.1%,为中低温催化还原烟气中的NO_x提供了新思路．此外,2Mn-Ce-0.2Cr还具有良好的抗硫抗水能力,在150℃下,加入40×10^-6的SO₂反应5 h,其催化活性稳定在98%;在3%的水蒸气下,其效率保持在95%以上．     

激光扫描速度对Ni/Cr3C2复合涂层的影响

研究了在不同的激光扫描速度下对45#钢表面进行Ni/Cr3C2激光熔覆处理,并对合金层组织、显微硬度和物相进行了分析.结果表明:激光扫描速度对Ni/Cr3C2合金层的组织和显微硬度有很大的影响.     

CaO/CaCO3储能系统材料设计研究进展

为了解决CaO/CaCO₃化学储能系统中材料循环稳定性差、导热系数低、吸光性差的问题,从钙基原料的选择、复合材料中元素的掺杂、运行条件的调整等方面探讨了改善钙基材料性能的方法。结果表明：Al、Mn、Ti等元素的添加可以在材料内形成惰性氧化物,抑制烧结,提高材料的循环稳定性;掺杂具有较高导热系数的材料如Al₂O₃、MgO、SiO₂、ZnO,可以增强材料的导热性能;掺杂Mn、Cu、Fe、Co、Cr等元素能够提高材料的光谱吸收率。相关总结可以为热化学储能材料的设计提供参考。     

某700 MW锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及其防治措施

针对某电厂700 MW对冲式燃烧锅炉水冷壁腐蚀严重问题,对该锅炉高温腐蚀产生的原因进行了分析。在现场割取了腐蚀的水冷壁管,对其腐蚀垢层进行了X射线衍射(XRD)、能量色散X射线谱(EDS)和扫描电镜(SEM)分析,结果发现腐蚀产物中主要含有ZnS、FeS、Fe₇S₈、Fe₃O₄和α-FeOOH,推定此炉主要为硫化物型高温腐蚀,并制定了该锅炉的防治措施。     

Cu（In,Al）Se2薄膜太阳电池

Cu(In,Al)Se2(CIAS)化合物薄膜太阳电池属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物薄膜太阳电池,由同族的Al来替代CuInSe2(CIS)中的In,及Cu(In,Ga)Se2(CIGS)中的Ga和In。具有黄铜矿结构的Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物半导体材料可作为吸收层用于光伏电池。用渗入CIS中得到具有黄铜矿结构的CIGS,并且可根据Ga/(In+Ga)调节禁带宽度提高转化效率,但Ga的掺入调节禁带宽有限。以Al替代Ga,不仅可大幅降低成本,同时由于形成CuAlSe2相的能隙为2.7eV,因此调节Al/(In+Al)的比例可更宽泛地调节Cu(In,Al)Se2(CIAS)能禁带宽度。目前CIAS制备工艺以真空镀膜方法为主,包括真空蒸镀、磁控溅射、脉冲激光等。在非真空方法中,研究者们尝试了电沉积的方法成功制得单相的CIAS吸收层薄膜,而用如丝网印刷等低成本工艺CIAS薄膜尝试还少见报导。本文详细介绍了CIAS制备方法及工艺,并提出CIAS研究的一些建议。     

激光扫描速率对Ni／Cr3C2复合涂的影响

研究了在不同的激光扫描速度下对45^#钢表面进行Ni/Cr3C2激光熔覆,工对合金组织,显微硬度和物相进行了分析,结果表明,激光扫描度对Ni/Cr3C2合金层的组织和显微硬度有很大的影响。     

过热器受热面蒸汽氧化层形成机理研究

针对电厂锅炉屏式过热器TP304H钢管内壁蒸汽氧化现象,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射等测试技术,对其氧化层表面形貌,管内壁截面的Fe、Cr、Ni元素分布以及氧化层的物相进行了分析。研究结果表明:TP304H奥氏体不锈钢氧化层为双层结构,其内层为铁铬尖晶石结构FeCr2O4,外层为Fe3O4和Fe2O3氧化物结构,而Fe3O4多孔疏松结构和多层氧化物热膨胀系数差异是导致长期运行后氧化层的剥落重要原因。     

Influence of sulfur additive on the cycling performance of sodium-nickel chloride battery and its mechanism analysis#br# #br#

制备了含有不同单质硫添加剂的钠-氯化镍电池,对其进行电化学性能测试,结果表明,在正极中添加单质硫能有效提高电池的循环性能,NaAlCl₄中含5%（质量分数）单质硫的电池具有最佳的循环性能。微结构和相组成分析发现,单质硫在电池的工作温度下可与金属Ni反应并在其表面生成Ni₃S₂修饰层。该修饰层能阻止邻近的金属镍在循环过程中的团聚从而抑制金属Ni的长大,进而提高电池循环性能。循环后期容量衰减的主要原因是正极中NaCl颗粒的长大。     

锅炉奥氏体不锈钢在模拟煤灰和高硫烟气环境中腐蚀行为的研究

在模拟煤灰和高硫烟气环境中研究了3种锅炉用奥氏体不锈钢TP347HFG、Super304H和HR3C在650℃的高温腐蚀行为及腐蚀机理.通过不连续称重法测量试样质量的变化,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X-射线衍射(XRD)等分析方法研究腐蚀产物的形貌、元素分布和腐蚀产物物相.结果表明:经500h高温腐蚀后,3种合金均出现腐蚀损失,但HR3C腐蚀程度较TP347HFG和Super304H轻;TP347HFG和Super304H合金腐蚀产物分层生长且剥落严重,外层氧化膜为Fe_2O_3,内层为Cr_2O_3层及大量内硫化物;HR3C表面形成了保护性的(Cr,Fe)_2O_3氧化膜,未见明显的剥落现象.     

金属与超薄非晶硅薄膜的接触特性研究

研究金属与非晶硅薄膜(a-Si:H)的接触特性,用于晶体硅异质结太阳电池新型电极技术开发。采用等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)技术制备超薄(~10 nm)a-Si:H薄膜,利用真空镀膜技术制作金属电极,采用圆点传输线模型(CDTLM)研究a-Si:H与不同金属(Al、Ni、Ti、In)的接触特性。低温退火后a-Si:H与Ni、Al、Ti可获得良好的欧姆接触。经200℃退火,p型非晶硅p-a-Si:H与Al的比接触电阻降至0.3 mΩ·cm~2;n型非晶硅n-a-Si:H与Ti的比接触电阻降至0.7 mΩ·cm~2,表明这两种金属可以直接用于a-Si:H薄膜的表面电极。     

所有金属分子族中σ-π（非）芳香性的合理化

过去十年，Al、Si、Ga等新兴小金属族化学在计算策略、合成和表征方面带来了迅速进步。这些金属族与有机环状共轭π键分子在结构和性质上有非常相似之处。Al4Li4和它的阴离子Al4Li3^-或Al4^-与环丁二烯（C4H4）的性质相似。它们同样经历与金属过渡的相互影响，如：Fe，Ni形成复杂的-（Al4Li4）Fe（CO）3并夹在中间形成复杂的（Al4Li4）2Ni，因此与C4H4在配合物作用上相似。     

磁性花椒树枝生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

原生花椒树枝生物炭(PB)对Cr(Ⅵ)的吸附能力有限(10.91 mg/g),且在反应结束后回收困难。文章通过使用浓度为0.4,0.6,0.8,1.0 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液浸渍花椒树枝粉末,然后在500℃的温度下热解制备磁性花椒树枝生物炭(MZB)。通过SEM,XRD,FTIR和BET等表征分析,结合批式吸附试验,研究了MZB的理化特性和对Cr(Ⅵ)的吸附性能。研究结果表明：Fe₃O₄成功地附载在MZB上,与PB相比,MZB表面的羟基数量增多,比表面积和总孔容增大;MZB6对Cr(Ⅵ)的吸附效果最佳,可达32.3 mg/g,低pH值条件有利于MZB对Cr(Ⅵ)的吸附。Langmuir模型和伪二阶动力学模型的拟合结果表明,MZB对Cr(Ⅵ)的去除是通过均相化学吸附进行的。MZB6在第5次吸附-解吸循环后,对Cr(Ⅵ)的去除率仍能达到54%。     

Inconel 740合金在空气和含有水蒸气的空气中的氧化研究

利用热重分析法、X射线衍射仪和扫描电镜与能谱分析仪研究了Inconel 740合金在空气和含有水蒸气的空气中的高温氧化行为,并分析了该合金的氧化机制.结果表明：Inconel 740合金在950℃的静态空气中氧化时,氧化动力学遵循抛物线规律,氧化膜黏附性能良好,表面氧化膜完整,外层由Cr2O3和少量的（Ni,Co）Cr2O4、TiO2组成,中间层为SiO2和Al2O3,内层氧化物为Al2O3和TiO2;合金在750℃含有10%水蒸气的空气中的腐蚀动力学也近似遵从抛物线规律,表面氧化膜很薄且致密性较差,表面氧化层主要为Cr2O3,内层氧化物为Al2O3和TiO2.     

双层辉光等离子技术提高TC4合金阻燃性能

叙述了采用双层辉光等离子渗金属技术,在TC4合金表面渗入Cr元素,形成Ti-Cr阻燃合金层。结果指出,Ti-Cr阻燃合金层中Cr元素呈梯度分布,在距离表面70μm的深度范围内,Cr含量均超过20%。阻燃合金层的显微组织为基体组织加少量弥散分布的点状Cr2Ti金属间化合物,大部分Cr元素固溶于β相中,阻燃合金层与基体结合良好,TC4渗Cr后的比磨损率降低到基体的20%,激光点燃温度相对基体的提高大于500℃,阻燃性能有较大幅度的提高。     

汽轮机末级叶片用SP-700钛合金AlCrN涂层结构与性能研究

为了探究基体负偏压对离子镀涂层结构与性能的影响,采用3种不同工艺在SP-700钛合金表面沉积了AlCrN薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、往复摩擦磨损实验仪、白光干涉三维表面轮廓仪和电化学工作站测试了涂层的形貌、物相组成、显微硬度、耐磨性能及电化学腐蚀性能;通过浸泡腐蚀方法测定了涂层在质量分数为5%的HF溶液中的腐蚀行为。结果表明：离子镀涂层表面致密,主要由立方(Cr, Al)N相和立方Al相组成,显微硬度较高;摩擦磨损过程中,涂层摩擦因数低,工艺2样品的磨损量最小,相对耐磨性可达902.26;AlCrN涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能与钛合金基体相近;AlCrN涂层在HF溶液中具有更好的耐腐蚀性能。