电厂锅炉水冷壁管高温抗氧化涂层的制备及性能研究

电厂锅炉水冷壁的高温氧化问题严重地影响了电厂的安全性和经济性，为了解决该问题，文中采用热化学反应法制备了适用于锅炉水冷壁管的陶瓷涂层，以高温抗氧化性为主要指标，对涂层的各项性能进行评价。结果表明：在800℃温度下，涂层单位面积氧化增重为0.83 mg/cm²，涂层结合力为54.6 N，可经受18次循环空冷。制备的陶瓷涂层的氧化增重曲线符合抛物线型，氧化活化能为175.82 k J/mol，抗氧化性能良好，有效地降低了电厂锅炉水冷壁的高温氧化速率，延长了其使用寿命。     

混合稀土阻燃镁合金的表面氧化行为

为提高镁合金的阻燃性能,在ZM5镁合金中添加了质量分数为0.1%的混合稀土(RE);通过分析该合金的TGA曲线、DSC曲线、恒温氧化动力学曲线以及表面氧化膜的XRD谱,对其表面氧化行为进行了研究。结果表明:添加0.1%RE能显著提高ZM5合金的抗氧化性能,氧化开始温度由300℃提高到500℃,氧化增重主要发生在500～700℃区间;在该温度区间发生了三种氧化反应,生成的氧化膜主要由RE_2O_3、MgO、Al_2O_3、Mg_(17)Al_(12)等组成;该合金在700℃的氧化动力学曲线遵循抛物线规律,致密的氧化膜能有效阻止基体的进一步氧化。     

电子束物理气相沉积制备Ni-19.3Cr-20Fe-0.8Al高温合金箔的恒温氧化行为

在空气条件下对电子束物理气相沉积制备的Ni-19.3Cr-20Fe-0.8Al高温合金箔于800℃和900℃恒温氧化100h,通过扫描电子显微镜及附带的能谱仪、X射线衍射仪对氧化后试样的物相组成及氧化行为进行了研究。结果表明:合金箔在800℃恒温氧化的动力学曲线遵守三次方规律,100h的平均氧化速率为1.7×10-10 g·m-2·h-1,氧化膜的外层为致密的Cr2O3,内层为准连续的Al2O3;在900℃恒温氧化的动力学曲线遵守抛物线规律,100h平均氧化速率为5.2×10-10g·m-2·h-1,氧化膜由致密的Cr2O3组成,内部伴有少量的内氧化物Al2O3。     

预氧化温度对Ni-15Cr-5Al-5Si合金抗高温循环氧化性能的影响

采用粉末冶金方法制备Ni-15Cr-5Al-5Si(质量分数/%)合金,经不同温度(500,700,900,1 100℃)预氧化处理后,在1 100℃进行了循环氧化试验,研究了预氧化温度对该合金抗高温(1 100℃)循环氧化性能的影响,并与未添加硅的Ni-15Cr-5Al合金进行了对比。结果表明:Ni-15Cr-5Al-5Si合金的抗高温循环氧化性能显著优于Ni-15Cr-5Al合金的;预氧化处理可以提高合金的抗高温循环氧化性能,随预氧化温度的升高,抗高温循环氧化性能提高,但提高效果不明显。     

新型镍基药芯焊丝熔敷金属的高温氧化行为

采用增重法测定了自制新型镍基药芯焊丝熔敷金属在800℃和1000℃空气中的高温氧化行为。采用扫描电镜（SEM）对氧化产物表面和横截面形貌进行了观察,X射线衍射仪（XRD）对氧化膜层的物相进行了分析。结果表明,熔敷金属在800℃氧化时,氧化增重与氧化时间遵从抛物线规律,表面氧化膜无剥落,氧化速率较稳定;在1000℃氧化时,氧化增重与氧化时间近似遵从抛物线规律,表面氧化膜出现少量剥落,且氧化膜增厚,氧化增重是800℃氧化时的4倍左右。氧化过程中,氧化膜主要由Cr2O3组成。     

机械合金化制备 Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.3Y2O3合金的高温氧化行为

采用静态氧化试验和XRD、SEM、EDS等测试方法分析了机械合金化制备铁基高温合金Fe-12Cr-2.5W-0.4Ti-0.3Y2O3在空气中的高温氧化行为及其氧化机理.结果表明:合金氧化程度随温度的升高而提高,随时间的延长质量增加速率不断减小,且质量增加曲线近似为抛物线;合金在650℃和850℃下氧化80 h后,表层...     

低压等离子喷涂NiCoCrAlYTa涂层的高温氧化行为

采用低压等离子喷涂技术在钴基高温合金K640表面制备了NiCoCrAlYTa合金涂层,利用XRD、SEM和EDS等研究了涂层的高温氧化行为.结果表明:该涂层在900℃的恒温氧化动力学曲线符合抛物线规律,氧化速率常数Kp为0.33×10-6mg2·cm-4·s-1;温度为1 050℃时,氧化初期的Kp值约为1.95×10-6mg2·cm-4·s-1,随着氧化时间的延长,氧化速率迅速降低;涂层在氧化过程中,表面先形成θ-Al2O3,随着氧化时间的延长,θ-Al2O3向α-Al2O3转变,且氧化温度越高转变速率越快,900℃氧化120 h后涂层表面仍存在θ-Al2O3,而1 050℃氧化10 h后θ-Al2O3就已基本完全转变;氧化过程中,基体与涂层之间发生互扩散;氧化后涂层中析出白色的颗粒状富钽相.     

TC4钛合金的高温氧化动力学行为

在600~850℃对TC4钛合金进行了0.3~80h的氧化试验,研究了氧化对其宏观形貌、截面硬度、截面形貌等的影响,分析了其高温氧化动力学行为。结果表明:随着温度的升高和氧化时间的延长,TC4钛合金表面氧化膜经历了完整→开裂→剥落→严重剥落→全部剥落的过程;钛合金近表面形成的渗氧层厚度随氧化时间的延长和温度的升高而增加;当氧化温度在600~650℃时,钛合金的氧化动力学曲线符合抛物线规律,氧化温度为750~850℃时符合线性规律,当氧化温度为700℃,氧化时间小于8h时符合抛物线规律,氧化时间超过8h时符合线性规律;不同氧化温度和时间下,硬度随距表面距离的增加而降低。     

不同基体合金钛基复合材料的高温氧化性能

针对钛基复合材料高温应用中的关键问题—高温氧化性能,本文通过高温氧化实验得到增重数据,整理绘制成氧化增重动力学曲线,并通过热力学计算出了实验材料的氧化抛物线指数n以及氧化激活能。结果表明:钛基复合材料的氧化规律为抛物线规律,以高温合金Ti6242为基体的钛基复合材料比纯钛为基的钛基复合材料高温抗氧化性好。     

用铁粉坯连接碳化硅陶瓷界面的微观结构

以铁粉压坯作为连接材料,采用高温钎焊连接工艺连接反应烧结SiC陶瓷.连接温度1 250℃,保温时间3 min,降温速率5℃/min,压坯厚度0.6 mm.对其界面微观结构进行了分析;并进行了三点弯曲试验.结果表明:连接界面形成了2个反应层,相应的界面微观结构为SiC/反应层1/反应层2/反应层1/SiC;各界面之间相互交错,形成紧密连接;界面含有Fe3Si、FeSi和SiC等相;试样断裂位置大部位于母材内,只有小部分断裂于反应层中,断口为混合断口.     

石油化工设施构造设计的防氧化探讨

设施及管道的设计不仅要从构造刚度、稳定性和强度等方面满足工艺设计,还要从原料的正确选择、构造及部件的形状设计等方面思考防氧化要求,得出合理的氧化防护应首先从设计阶段人手.通过正确的选择材料、合理的构造设计、科学的管道设施组装及布置来控制氧化速度,达到最终提高整个装置实际使用可靠性、耐氧化能力以及运转效率的目的.     

不同表面处理对AZ91D镁合金耐蚀性的影响研究

通过中性盐雾腐蚀试验,对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,镁合金经过化学氧化和微弧氧化后,耐蚀性能均有提高,但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优于化学氧化,从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。     

三羟甲基丙烷复合酯热氧化规律及氧化动力学研究

对三羟甲基丙烷复合酯分别进行不同温度与时间下的恒温氧化,检测其氧化后的黏度、黏度指数和酸值,并通过函数拟合得出它们随氧化温度与时间的变化规律;使用PDSC测试被氧化样品的起始氧化温度,并计算活化能、氧化速率常数和氧化半衰期,得到氧化温度与时间对油品后续氧化安定性的影响规律。结果表明:油品黏度与酸值的变化规律均近似logistic函数曲线,即起初增长缓慢,随后迅速增长并达到最快速率,最终速率逐渐下降;黏度与酸值函数的拟合参数与氧化温度密切相关,可用于评价与预测油品的氧化行为;三羟甲基丙烷复合酯经历不同条件的高温氧化后始终具有较高的黏度指数,并且起始氧化温度和活化能均未发生显著变化,表明其氧化后仍有着优异的黏温性能和氧化安定性。     

双季戊四醇酯热氧化性能及氧化动力学分析

将恒温氧化、PDSC测试及氧化动力学计算相结合,分析氧化温度与时间对双季戊四醇酯黏度、黏度指数和酸值的影响规律,研究双季戊四醇酯经历恒温氧化后起始氧化温度、活化能及氧化速率常数的变化,探讨其对不同温度耐受能力的差异。结果显示:双季戊四醇酯黏度与酸值的变化符合logistic函数,初始阶段增长缓慢,继而迅速升高并达到最快速率,随后速率逐渐下降;180℃以上的氧化会使黏度、黏度指数和酸值发生显著变化,而低于130℃时其变化趋势十分平缓,能满足冷冻机油的工况要求;180℃以上的高温氧化会使油品起始氧化温度降低,但对活化能、氧化速率常数和氧化半衰期影响较小,因此双季戊四醇酯具备较好的高温氧化安定性。     

T23钢管蒸汽侧氧化层的微观结构及形成机理

采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等研究了T23钢管蒸汽侧氧化层的结构和形成机理。结果表明:该氧化层分为内层、中间层和外层;内层为疏松及富含孔洞的富铬、钒及钨的非均质层氧化层,中间层为相对致密且呈柱状结构的Fe3O4,外层为较薄的Fe2O3;金属基体与内层氧化层界面处存在内氧化,金属基体与内层氧化层界面处存在明显界限及间隙,温度剧烈变化时氧化层易在金属基体与内氧化层界面处剥落;T23钢蒸汽侧内层氧化层疏松、多孔及其整体易剥落的特征,使其抗蒸汽氧化性能差。     

基于金属催化氧化的航空液压油氧化安定性研究

为探究航空液压油氧化安定性变化规律,设计基于金属催化氧化的模拟氧化试验,研究在金属Cu与Fe的催化氧化下,15号航空液压油在不同氧化时间下的外观、黏度以及酸值变化规律,并借助GC/MS对油样组成结构进行分析。结果表明:在长时间氧化下添加金属Cu、Fe的油样颜色、黏度变化更剧烈,氧化后酸值更高,说明在金属催化氧化下,液压油的氧化安定性变差。GC/MS分析表明:在金属作用下,航空液压油长时间氧化后抗氧剂消耗更剧烈,且生成了小分子烷烃以及少量的醇、酮、酸、酯等化合物,造成了油品理化性能的变化以及氧化安定性变差。     

大气状态下STM电场加工机理分析

扫描探针显微镜（SPM）家族的拓展始于扫描隧道显微镜（STM）,它的发明使人类能够真正获得物质表面在原子尺度上的局域电子结构,并可揭示与之对应的原子结构,基于SPM的纳米加工技术同样是从STM开始的,本文主要介绍大气状态下STM在Au和Ti表面的电场加工结果,并对其作用机理进行较深入分析,确定表面结构的生成为准接触和电场诱导氧化的综合作用。