在干摩擦和边界润滑条件下丁苯橡胶对20^#钢的磨损机理研究

用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨损表面的形貌、元素含量及金属表面元素化学状态的变化，用镜面全反射傅立叶红外光谱仪(FT-IR)分析了橡胶表面官能团的变化。结果表明，20^#钢被磨损的物理过程为磨粒磨损(微切削)。20^#钢被磨损的化学机制包括：①金属及其氧化物与丁苯橡胶大分子自由基冉勺反应；金属与具有含氧基团的丁苯橡胶分子链间的反应；②金属与矿物油烷烃链间及金属与氧化的矿物油烷烃链间的反应，主要反应产物为含有Fe-C的金属-聚合物及含有Fe-O的聚合物；③金属本身的氧化，主要反应产物为Fe2O3，FeO和Fe3O4，在边界润滑条件下的金属磨损表面的氧化最明显。     

H2S/CO2共存聚合物钻井液中腐蚀产物膜分析

随着酸性气田的不断开采,其钻采环境中的腐蚀机理及井下管材的优选已成为研究的热点.通过室内高温高压腐蚀试验,并结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS),研究S135钻杆钢在H2S/CO2共存聚合物钻井液中气相与液相的腐蚀产物膜成分差异,探讨腐蚀机理.结果表明,S135钻杆钢气相和液相腐蚀速率都随温度升高和CO2分压增大而增加,气相腐蚀较液相严重,呈局部腐蚀形貌,气相腐蚀产物表面凹坑较大,液相腐蚀产物较为均匀且致密性强,以均匀腐蚀为主.气相和液相腐蚀产物膜中都含有C、O、S、Fe、Si五种元素,且腐蚀产物成分差别不大,主要成分为Fe3O4、FeS、α-FeOOH、FeS2,以及少量的Fe7S8和Fe3S4,此外在腐蚀产物膜表面还夹杂有硅酸盐物质.钻杆钢腐蚀主要来源于二氧化碳腐蚀、氧腐蚀、硫化氢腐蚀、单质硫腐蚀以及腐蚀产物膜与钢材本体间电偶腐蚀.     

氧化沉淀法制备纳米Fe3O4及其类Fenton催化活性

通过化学氧化沉淀法制备出球形和八面体形貌的Fe3O4纳米颗粒,对其进行XRD、Raman和SEM等表征。以合成的纳米Fe3O4催化H2O2氧化降解橙黄Ⅱ,考察了不同形貌Fe3O4的类Fenton催化活性。结果表明:使用化学氧化沉淀法制备Fe3O4,在低pH(8~9)条件下所得到的产物呈类球形,高pH(13)条件得到的产物为八面体形貌,其粒径均在210nm左右,并且结晶良好。Fe3O4/H2O2体系能有效降解橙黄II,并且催化反应主要发生在Fe3O4表面,最佳催化条件为pH 3.0、温度40℃。类球形Fe3O4纳米颗粒的催化活性高于八面体Fe3O4,并且Fe3O4具有良好的化学稳定性,重复使用4次效果稳定。     

Fe/ 硼酸盐缓冲溶液界面性质的交流阻抗研究

结合线性电位扫描、开路计时电位和交流阻抗技术研究了Fe在硼酸盐缓冲溶液(pH=8．4)中不同电位区间的界面性质．在氮气气氛下，电位低于-0．77V，界面发生析氢反应，反应受电子转移步骤控制。同时存在氢原子的表面吸附过程；-0．77V至0．60V间，Fe氧化成2价Fe而发生活性溶解，同时2价Fe进一步氧化成3价Fe，二步反应均受电子转移步骤控制；至0．60V，形成具有保护作用的单层Fe304；-0．60V至-0．50V间，Fe氧化成2价Fe的反应随电位升高而变慢，表现为负的反应电阻；-0．50V至0．90V间，Fe进入钝化区，较低电位下主要是Fe304转化成Fe2O3的过程，受电子转移步骤和0H^-在钝化膜中的扩散步骤混合控制，较高电位下Fe直接氧化成3价Fe。受电子转移步骤和3价Fe离子在钝化膜中的扩散步骤混合控制；电位高于0．90V，界面发生析氧反应和氧化膜溶解，反应受电子转移步骤控制，反应过程中有中间产物吸附．     

Mo-Si-Al系金属化合物的制备及其高温抗氧化性能

Mo-Si系金属化合物因具有良好的高温抗氧化性而备受瞩目,但是其在高温环境下缺乏抗蠕变性能,在500℃左右就会发生加速氧化现象,使其应用受到限制。本研究利用熔射涂层法,将Al-Si混合物熔覆于基体金属Mo表面,并置于700~1 100℃真空状态下进行扩散反应,成功地在金属Mo表面制备出Mo(Si,Al)2金属间化合物层。将表层进行了Mo(Si,Al)2涂层的样品在大气中1 200℃进行10 h高温氧化试验,Mo(Si,Al)2涂层表现出良好的高温抗氧化性。另外,由于空气中氧元素与化合物层中Al、Si元素反应后形成Al2O3、Si O2,造成化合物层表面Al元素含量降低,而出现了Mo5Si3、Mo Si2化合物层。     

氢氧化钠溶液中硫化钠对Q235钢的腐蚀行为研究

通过盐雾腐蚀实验和电化学腐蚀实验,借助腐蚀失重法、宏观形貌分析、SEM、EDS和EIS等分析方法,研究了Q235钢在不同S~(2-)浓度的氢氧化钠溶液中的腐蚀行为。研究结果表明:S~(2-)浓度的变化对Q235钢的腐蚀行为有着显著的影响,宏观及微观形貌分析均表明随着S~(2-)浓度的升高试样的腐蚀越来越严重;EDS分析表明腐蚀产物主要由Fe、S、O三种元素组成,S~(2-)浓度为4g/L时腐蚀程度较轻故Fe含量很高,S~(2-)浓度为5 g/L时,Fe的氧化反应导致O含量升高,S~(2-)浓度为6 g/L时,Fe的硫化反应为主要反应,导致S含量明显升高而O含量有所下降;当S~(2-)浓度从3 g/L增至6 g/L时,由于S~(2-)与Fe发生反应使得腐蚀失重从2.8732 g/m~2增大至3.4451 g/m~2,腐蚀电流密度从0.931μA/cm~2逐渐上升至5.092μA/cm~2,而当S~(2-)浓度为7 g/L时由于生成了较致密的Fe S膜覆盖在试样表面使得腐蚀失重和腐蚀电流密度均有所下降。     

海水中硫酸盐还原菌对09Cr2AlMoRE钢的腐蚀行为

采用动极化曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)等电化学测试技术和化学浸泡法研究海水中硫酸盐还原菌(SRB)对09-Cr2AlMoRE钢的腐蚀行为.结果表明,SRB新陈代谢产物S2-与腐蚀产物Fe2+反应生成硫化铁,促进了09Cr2AlMoRE钢的阳极活性溶解.09Cr2AlMoRE钢的腐蚀产物呈絮状,颗粒粗大、疏松,分布不连续;杆状硫酸盐还原菌在钢表面局部富集、附着,细菌通过细胞外高聚物被腐蚀产物所包裹.09-Cr2AlMoRE钢在接菌海水中的腐蚀产物由FeS构成,其中硫元素含量高达8.29%.膜沉积处的FeS与附近的09-Cr2AlMoRE钢表面组成腐蚀电偶电池,而SRB的作用在于不断提供H2S以维持FeS的电化学活性,从而加速腐蚀.     

粉末包埋法渗铝对Q235钢恒温抗氧化性的影响

碳钢表面渗铝可以提高材料的耐蚀性和抗高温氧化性能,选择Q235钢作为基体材料,采用固体粉末包埋法对Q235钢进行650 ℃低温渗铝处理,利用SEM、XRD和EDS研究了渗Al层的微观组织结构,通过恒温氧化实验研究渗Al处理对Q235钢700 ℃恒温氧化行为的影响.结果表明：Q235钢渗Al层主要由Fe2Al5和FeAl金属间化合物组成.渗Al层表面有裂纹和空洞,界面不平整,致密性较差,氧化膜厚度200～300μm.渗Al能显著提高Q235钢700℃的恒温氧化性能,未渗Al时Q235钢的氧化动力学曲线遵循直线规律,氧化膜主要为Fe2O3,氧化过程中氧化膜脱落严重,对基体无保护作用;渗Al后动力学曲线呈抛物线规律,氧化膜较致密,缺陷较少,氧化膜主要由Al2O3和Fe2O3组成.渗铝能显著提高Q235钢的抗高温氧化性能.     

沸石负载钒络合物催化剂对烷烃氧化反应的择形选择性

制备了四价钒铬合物 VO(pic) 2 · H2 O催化剂及其分子筛负载型催化剂 VO(pic) 2 -Na Y,并以尿素过氧化氢 CO(NH2 ) 2 ·H2 O2 为氧化剂 ,考察了催化剂对正己烷和正庚烷等烷烃的催化氧化性能。实验结果证明 VO(pic) 2 -Na Y不但具有与 VO(pic) 2 ·H2 O相似的催化氧化活性 ,而且显示出对伯醇 (正构烷烃 )产物有较好的择形选择性。考察了 VO(pic) 2 -Na Y在连续搅拌釜式反应器中进行正己烷和正庚烷的非均相催化氧化反应的催化性能 ,并讨论了不同操作条件对烷烃氧化反应转化率的影响     

T91钢热浸镀铝及其在水蒸汽中的循环氧化行为

研究SA213T91钢热浸镀铝后并退火后样品在90%Ar+10%H2O气氛中于600,650和700℃下的循环氧化行为.研究结果表明:T91钢热浸镀铝并退火后样品在表面形成Fe2Al5金属间化合物层,该层中有贯穿Fe2Al5层的裂纹;Fe2Al5层下为扩散层;镀层表现良好的抗氧化性能;在600℃氧化速率缓慢,样品表面仅生成极薄的Al2O3膜,其生长方式主要由Al向外扩散为主,而在650℃和700℃时氧化质量增量增大;在循环氧化过程中,由于基体和镀层的热膨胀系数不匹配,镀层在降温和升温过程中将受到循环应力作用,镀层中裂纹增加,并导致镀层剥落.     

十钒酸盐[FeⅡ2Cl8V10O18(H2O)]Cl2·xH2O和[FeⅢ2Cl8V10O18(H2O)]Cl4·yH2O的水热合成及表征

合成了两种分别含有过渡元素FeⅡ和FeⅢ的混合价态十钒酸盐[FeⅡ2Cl8V10O18(H2O)]Cl2*xH2O和[FeⅢ2Cl8V10O18(H2O)]Cl4*yH2O,用元素分析、IR、TG和ESR等方法对其进行了结构表征.结果表明,两种标题化合物中的V元素有VⅣ和VⅤ两种价态,第二过渡元素Fe仍保持反应原料中Fe的价态,为含有过渡元素Fe的混合价态十钒酸盐.     

Fe~(2+)和Fe~0催化双氧水氧化处理H酸结晶废母液效能的比较

采用Fenton和Fe0-类Fenton氧化反应处理含H酸结晶废母液,基于氧化还原电位(ORP)与铁离子浓度变化规律,对两种体系最佳反应条件下的处理效能进行分析.研究表明:Fenton体系在H2O2投加量为140mmol/L,n(H2O2)∶n(Fe2+)为15∶1,初始pH值为2.0时取得最佳处理效果,此时,化学需氧量(COD)降低率可达79%,总有机碳(TOC)降低率可达50%;而Fe0-类Fenton体系则在H2O2投加量为140mmol/L,Fe0投加量为0.50g/L,溶液初始pH值为1.6时取得最佳处理效果,此时,溶液COD降低率可达73%,TOC降低率可达47%.研究结果表明,以Fe2+作为催化剂处理H酸结晶废母液要比Fe0的处理效果稍好,且氧化剂H2O2的利用效率更高.     

聚对苯二甲酰[双(2,4-二羟基苯甲醛)乙二亚胺]金属络合物的合成与表征

通过搅拌界面缩聚方法,用M(AS)(AS是双(2,4 二羟基苯甲醛)乙二亚胺,M=Cu2 ,Ni2 ,Mn2 ,Co2 ,Fe2 ,Zn2 )Schiff碱金属络合物与对苯二甲酰氯反应,合成了主链含金属离子的聚酯.用元素分析、红外光谱、ICP、扫描电镜表征了结构.热分析表明,聚合物有较高的热稳定性,穆斯堡尔谱分析了铁聚合物的氧化态、自旋态.     

十钒酸盐[Fe_2~ⅡCl_8V_(10)O_(18)(H_2O)]Cl_2·xH_2O和[Fe_2~ⅢCl_8V_(10)O_(18)(H_2O)]Cl_4·yH_2O的水热合成及表征

合成了两种分别含有过渡元素FeⅡ和FeⅢ的混合价态十钒酸盐[FeⅡ2Cl8V10O18(H2O)]Cl2·xH2O和[FeⅢ2Cl8V10O18(H2O)]Cl4·yH2O,用元素分析、IR、TG和ESR等方法对其进行了结构表征.结果表明,两种标题化合物中的V元素有VⅣ和VⅤ两种价态,第二过渡元素Fe仍保持反应原料中Fe的价态,为含有过渡元素Fe的混合价态十钒酸盐.     

电位对无捕收剂溶液中黄铜矿表面化学构成的影响

采用循环伏安法、X射线光电子能谱研究了黄铜矿在中性无捕收剂浮选介质中不同电位极化后其表面产物相的化学构成.结果显示黄铜矿在中性无捕收剂溶液中表面相中的S以具有黄铜矿晶体结构的亚稳相缺金属硫化物CuFe1-xS2,CuS2和稳定相多硫化物Sn-的形态存在.当电位提高到0.1 V/SCE,表面相中的Sn-消失,大量的S0和少量高价态(+4/+6)硫相(S2O23-/SO24-)形成.当极化电位大于0.35 V/SCE,表面相中S0的量急剧减小,氧化形成了大量的高价态(+4/+6)硫相(S2O23-/SO24-).表面相中的Cu以CuFe1-xS2的形式存在,高电位下出现少量的CuO相.Fe在低电位...     

含硫油品储罐腐蚀产物硫铁化物的生成及其氧化倾向性

硫铁化物的氧化放热被认为是引起含硫油品储罐火灾与爆炸事故的主要原因.储罐内壁铁的主要腐蚀产物Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与H2S气体反应可以生成不同形式的硫铁化物,同时H2S气体溶解在水中生成的氢硫酸与内壁铁也可以生成硫铁化物.考察了不同方式生成的硫铁化物的氧化倾向性,并对其硫化产物进行了扫描电镜分析.结果表明,Fe2O3、Fe3O4生成的硫铁化物氧化倾向性较高,结构的不同可能是造成其自燃性差异的主要原因.     

十钒酸盐[Fe2^ⅡCl8V10O18（H2O）]Cl2·xH2O和[Fe2^ⅢCl8V10O18（H2O）]Cl4·yH2O的水热合成及表征

合成了两种分别含有过渡元素FeⅡ和FeⅢ的混合价态十钒酸盐[FeⅡ2Cl8V10O18(H2O)]Cl2*xH2O和[FeⅢ2Cl8V10O18(H2O)]Cl4*yH2O,用元素分析、IR、TG和ESR等方法对其进行了结构表征.结果表明,两种标题化合物中的V元素有VⅣ和VⅤ两种价态,第二过渡元素Fe仍保持反应原料中Fe的价态,为含有过渡元素Fe的混合价态十钒酸盐.     

干摩擦条件下MoSi2/45钢摩擦磨损性能的研究

通过着重研究 Mo Si2 与 4 5钢对摩时的干摩擦磨损性能 ,在扫描电子显微镜 (SEM)下观察了磨损表面的形貌 ,分析了其摩擦磨损机理 .结果表明 :随 Si O2 氧化膜的产生与剥落 ,摩擦系数随摩擦行程的延长呈不规则变化 ;Mo Si2 材料表现出优良的耐磨性能 ,其稳定磨损率小于 0 .0 4 g/ km.随着磨损载荷的增大 ,摩擦机理主要从微观滑移、塑性变形转变为粘着效应 ;磨损机理主要从磨粒磨损、氧化疲劳磨损转变为粘着磨损 .图 8,参 1     

烟气脱氮体系中FeⅡ(NTA)的氧化分析

在填料吸收塔中,考察O2的体积分数、温度和pH值等对FeⅡ(NTA)氧化的影响,并与FeⅡ(EDTA)的氧化进行比较.结果表明,在实验考察的FeⅡ(NTA)浓度范围(0～10 mmol·L-1),氧化过程对FeⅡ(NTA)浓度和O2的体积分数均为一级反应,反应活化能为17.5 kJ·mol-1,小于FeⅡ(EDTA)的氧化活化能,从而使FeⅡ(NTA)的氧化更快,同一条件下的氧化速率常数比FeⅡ(EDTA)的氧化速率常数大10倍以上.当该值小于5时,由于溶液中游离态Fe2 和络合态FeⅡ(NTA)共存,氧化过程中溶液pH值呈先升后降的趋势,而在pH值为6～9时,Fe2 均形成FeⅡ(NTA)络合物,氧化过程中反应液pH值持续下降,但氧化速率随pH值的增加而加快.     

废水中十六烷基三甲基溴化铵的Fenton氧化降解

研究了废水中阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的Fenton氧化降解.考察了H2O2及Fe2+的浓度、pH值和反应时间对去除效果的影响.优化后的降解反应的条件是:pH为3.0,H2O2与CTAB浓度质量比为1:2.3,Fe2+质量浓度为20.0 mg·L-1.当CTAB初始质量浓度为20.0 mg·L-1时,在最佳反应条件下,CTAB的去除率可在30 min达到90%以上,H2O2浓度的增大有助于提高TOC的去除率.降解产物中检出CHOOH和CO2等.实验结果表明Fenton氧化降解法可以快速有效除去废水中的季铵盐阳离子表面活性剂.