钢表面化学气相沉积TiC薄膜的高温腐蚀热力学分析

通过热力学计算，分析了耐热钢表面化学气相沉积碳化钛薄膜在Ｏ＿２＋Ｂｒ＿２＋Ａｒ气氛中的高温腐蚀产物和高温腐蚀机理，发现在这种高温腐蚀过程中始终存在溴化与氧化的交替延伸，即氧化物／基体界面上始终存在活化与钝化的交替延伸。     

钢表面化学气相沉积碳化硅及其高温腐蚀行为

研究了耐热钢表面化学气相沉积碳化硅的工艺．比较了耐热钢、碳化钛膜和碳化钛／碳化硅双层膜在O2 Br2 Ar气氛中的高温腐蚀行为，通过热力学分析，解释了腐蚀动力学现象．证明了在耐热钢表面被覆碳化钛／碳化硅双层膜可以大幅度提高其抗高温腐蚀能力。     

电厂锅炉管的高温腐蚀及金属陶瓷涂层防护

对火电站锅炉过热器用钢钢研１０２、Ｔ９１、ＴＰ３４７进行了高温氧化及模拟煤燃烧时碱金属硫酸盐（Ｎａ２ＳＯ４Ｋ２ＳＯ４）沉积在金属表面而发生的热腐蚀进行了腐蚀动力学研究，并针对２００ＭＷ发电机组常用的１０２钢采用表面喷涂Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒＡｌ金属陶瓷涂层以提高其热腐蚀抗力．结果表明，高温氧化性能ＴＰ３４７钢最好，氧化速率符合抛物线规律；而１０２钢的氧化速率几乎呈直线规律．热腐蚀实验中，３种整体材料腐蚀后的质量增加都接近直线规律，说明它们抗热腐蚀的性能都比较差，涂层能有效的隔离腐蚀介质，防止基体氧化和腐蚀     

退火温度对La1-xCaxMnO3薄膜电输运特性的影响

采用磁控溅射法在STO（001）基片上沉积钙钛矿结构LCMO薄膜,研究了退火温度对LCMO薄膜微结构及电输运特性的影响．研究结果表明,随退火温度的升高,薄膜中氧含量及Mn^4＋／Mn^3＋比逐渐升高,LCMO薄膜中的Mn^4＋／Mn^3＋比与薄膜中的氧含量有关,当氧含量增大时,Mn^4＋／Mn^3＋比相应增大．LCMO薄膜的电阻率随退火温度升高而逐渐减小,而LCMO薄膜的金属-绝缘相变温度随退火温度升高而逐渐升高,经850℃退火处理的LCMO薄膜的金属．绝缘相变温度可达257K．     

用于高温含硫气氛下的抗磨材料研究

研究了不同含碳量的高Ｃｒ、Ｍｎ合金在高温时的抗氧化、硫化腐蚀性及高温抗磨性，并在同条件下与常用的高Ｎｉ耐热钢的上述性能进行了对比．结论认为：（１）除抗氧化性外，几乎所有试验合金的高温抗磨性、抗硫化腐蚀性均高于高Ｎｉ耐热钢，但成本却比高Ｎｉ耐热钢低，（２）随试验合金的含碳量增加共晶碳化物数量增加，同时也提高了合金的氧化抗力，（３）含碳量在中等程度时合金的高温硫化腐蚀抗力处于低值，随腐蚀气氛中ＳＯ２分压增加，此值向低碳方向移动，（４）高温磨损过程中随温度提高基体强度下降，从而使碳化物对抗磨性的有益作用减弱。     

氧浓度和衬底温度对透明导电Cd2SnO4薄膜光学性质的影响

采用射频溅射方法在Ａｒ＋Ｏ２气氛中制备了Ｃｄ２ＳｎＯ４（ＣＴＯ）透明导电薄膜,报道了在不同氧浓度和衬底温度下该膜的透射率、消光系数和折射率随波长变化的情况。研究发现：氧浓度越高,衬底温度越高,则薄膜透射率、折射率越大,而消光系数越低。对这些结果,从ＣＴＯ膜的晶格九,氧空位等角度进行了理论分析。     

电沉积-热解法制备的Al_2O_3薄膜的抗高温氧化性能研究

采用电沉积-热解法在304不锈钢表面沉积了Al2O3薄膜,研究了电解液浓度、电沉积电压对Al2O3薄膜900℃抗高温氧化性能的影响。表面宏观形貌、XRD分析、氧化增重和氧化膜剥落动力学曲线结果表明电沉积-热解法制备的Al2O3薄膜降低了氧化初期基体表面的氧分压,促进了选择氧化的发生,因此显著提高了304不锈钢的抗高温氧化性能。在电沉积电压为25V、硝酸铝酒精浓度为0.10mol/L条件下制备的Al2O3薄膜抗高温氧化性能最佳。     

金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用

研究了金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用．用真空感应熔炼精密浇铸方法制备含铬和镍的硅化物，作为溅射沉积电阻薄膜的溅射阴极靶材．发现随着硅含量的增加，溅射得到的薄膜电阻值变大，Ｓｉ含量在５０％（质量分数）以上时，溅射阴极靶材的组成由ＣｒＳｉ２，ＮｉＳｉ两相变成Ｓｉ，ＣｒＳｉ２和ＮｉＳｉ２三相．所研制的三种型号的溅射阴极靶材适用于不同电阻值范围的电阻薄膜的溅射沉积，可在金属膜和金属氧化膜电阻器上应用．     

葡萄糖-BrO3--Mn2+-H2SO4-丙酮体系的振荡反应

以葡萄糖为有机底物，与－ＢｒＯ３－－Ｍｎ２＋－Ｈ２ＳＯ４－丙酮组成振荡反应体系，在恒温条件下进行振荡反应。结果表明：反应有诱导期，体系电导（Ｌ）不随时间（ｔ）变化；振荡周期，Ｌ随ｔ发生周期变化，溶液颜色在粉红色与无色之间交替变化，有典型的振荡波型。诱导期及振荡周期反应的表观活化能分别为８４．２７５ｋＪ／ｍｏｌ和９８．１５３ｋＪ／ｍｏｌ。体系振荡反应物浓度范围［葡萄糖］０．０１～０．０２ｍｏｌ／Ｌ，［ＢｒＯ３－］０．０３～０．０４５ｍｏｌ／Ｌ，［Ｍｎ２＋］０．０６～０．０８ｍｏｌ／Ｌ，［丙酮］０．２７～０．３０ｍｏｌ／Ｌ，［Ｈ２ＳＯ４］０．８～１．２ｍｏｌ／Ｌ。振荡反应有Ｂｒ２产生，Ｂｒ２准一级消耗速率常数ｋＢｒ２＝１．６×１０－５Ｓ－。对温度、反应物浓度、丙酮、Ｍｎ２＋、Ｃｌ－、底物对振荡反应的影响作了探讨。     

Fe3Al的抗高温氧化和耐腐蚀性能

在７００℃与８５０℃的高温下，Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物表面形成了Ａｌ２Ｏ３保护膜，使其抗氧化性能远优于不锈钢，２％Ｃｒ（原子百分比）加入Ｆｅ３Ａｌ会导致氧化过程初期氧化速率的增高，在熔融的硫酸盐和高压锅炉的烟气中，Ｆｅ３Ａｌ的耐热腐蚀性能优于高温合金ＧＨ１３２。     

钢表面化学气相沉积碳化钛

采用化学气相沉积（CVD）法，以TiCl4-CH4-H2为原料气体，在不锈钢表面获得了致密的碳化钛(TiC)膜，研究了TiC的成膜速度、表面形貌和日本择优取向与沉积条件的关系。结果表明，沉积温度Taep、碳钛比CH4／TiCl4强烈的影响TiC的成膜速度、表面形貌和晶体择优取向。CH4／TiCl4低时，TiC晶体的择优取向为（220）；CH4／TiCl4高时，TiC晶体的择优取向为（200）。气氛中活性碳的平衡浓度是决定碳化钛的表达形貌、晶体择优取向的主要因素。     

不锈钢熔体中氮溶解度的热力学计算模型

在实验研究和前人研究工作的基础上,建立了一个新的不锈钢熔体中氮溶解度与体系温度、氮分压和合金成分的热力学计算模型,在该模型中引入了氮分压对氮活度系数的作用系数.该模型的计算结果与实验值吻合很好.基于该模型的计算结果,讨论了氮分压、温度、合金成分对不锈钢熔体中氮溶解度的影响规律.在压力较高(大于0.1 MPa)特别是合金元素较高的不锈钢熔体中,氮分压与氮的溶解度关系不符合Sievert定律.在一定氮分压下,温度对不锈钢熔体中氮溶解度的影响取决于合金体系的化学成分.在常压(氮分压为0.1 MPa)下,20%Cr-20%Mn的合金体系在1 873 K可获得氮质量分数为0.8%的高氮无镍奥氏体不锈钢.     

S135钢在含CO2聚合物钻井液中腐蚀研究

利用高温高压反应釜研究油田常用的四种S135钢在含CO2聚合物钻井液中腐蚀行为。结果表明,平均腐蚀速率随温度或CO2分压增大而先增大然后降低;随流速增大而升高。S135钢在动态液相中的平均腐蚀速率远大于动态气相,无论在液相还是气相S135钢平均腐蚀严重情况依次为S135（A）＞S135（B）＞S135（C）＞S135（D）。该实验条件下（温度为100℃,CO2分压为3MPa,流速为2m/s,腐蚀时间为96h）,S135钢气相局部腐蚀比较轻微,其点蚀系数介于1.12~1.49,液相局部腐蚀比较严重,其点蚀系数介于1.40~5.22。用聚合物钻井液钻遇高含CO2气层时,建议采用S135（D）钻杆,最好不用S135（A）或S135（B）钻杆。     

超纯铁素体不锈钢热变形过程中的析出行为

利用热力模拟实验机及试验轧机研究了添加Ti,V的超纯中铬铁素体不锈钢热变形过程中的析出行为变化特点,并采用热动力学计算及透射电子显微镜观察来表征析出相特征.结果表明:热变形过程中形成的析出相主要为TiC,这与热动力学分析一致.这些析出相的特征与变形温度密切相关,随着变形温度的降低,析出相TiC尺寸更加细小且分布更加弥散.这主要是由于变形温度降低时扩散速率相对较低,不利于析出相长大,而晶体缺陷增加,形变诱导析出的有效形核位置增加.这一热变形过程中的析出行为变化规律在中试试验条件下得到了验证.     

不锈钢表面Ti-O-Y涂层的防腐性能

采用溶胶-凝胶法,经过涂覆、固化、烧结,在不锈钢表面获得不同Ti和Y摩尔比的Ti-O-Y复合涂层,并通过X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电化学腐蚀和高温氧化测试方法,研究其结构和耐蚀性能.结果表明:Ti与Y摩尔比为10∶3的涂层的自腐蚀电位最高,效果最好;不锈钢基材的氧化速率降低,是由于Y离子的掺杂阻碍的氧的向内扩散,起到高温抗氧化的作用.     

混凝土中钢筋锈蚀过程非氧 扩散控制的试验研究

通过恒温干燥试验研究了钢筋锈蚀电流随混凝土孔隙饱和度PS的变化规律.通过未锈浸泡、锈蚀后浸泡、锈蚀后继续自然锈蚀的对比试验研究了3种不同条件下钢筋锈蚀速率变化过程,并进行了浸泡前后钢筋锈蚀产物物相变化的XRD分析.恒温干燥试验的研究结果表明,混凝土内钢筋的锈蚀速率随混凝土孔隙饱和度PS的增大而增大,和氧扩散速率的变化规律截然相反.对比试验研究表明,氯盐溶液长期浸泡下未锈试件即使活化也无法锈蚀,而锈蚀试件却可以继续高速锈蚀3个月以上,从而说明氧仅是混凝土内钢筋开始锈蚀的必备条件,而不是混凝土中钢筋锈蚀过程的控制因素.XRD分析表明,钢筋一旦已经开始锈蚀(即有锈蚀产物存在),锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程阴极反应的新的去极化,即使在饱水条件下,钢筋的锈蚀仍然可以继续进行.     

UNS G10190钢在碳酸溶液中的电化学反应机理研究

通过极化测量技术研究了UNSG10190钢在含CO2水溶液中的反应速率与CO2分压的关系,根据实验结果提出了阳、阴极溶鳃反应的机理,随着CO2分压的增大,UNSG10190钢的腐蚀电位增大,腐蚀速率增大,在碳酸溶液中CO2促进了UNSG10190钢的阴极过程,抑制了阳极溶解反应。     

奥氏体不锈钢的氮、铬离子淹没离子轰击处理

将铬离子源引入常规离子氮化炉,在铬、氮离子淹没条件下轰击不锈钢,采用金相显微镜、磨损试验机和电化学工作站等分析了不同工艺条件下渗层的显微组织、耐磨性和耐蚀性.结果表明:与未经处理的不锈钢相比,经氮、铬离子淹没离子轰击处理的不锈钢的耐磨性提高2-5倍;处理后不锈钢的耐蚀性虽有所下降,但与常规的离子氮化试样相比仍明显改善.