高温氧化

摘要： 铱具有高熔点、强耐蚀以及高温下低氧渗透率等特性,是航空航天领域超高温结构件最理想的抗氧化涂层材料。铱涂层组织结构特点及自身高温氧化特性是影响涂层服役寿命的主要因素。目前改善铱涂层的高温抗氧化性能一方面通过改进其制备工艺以提高铱涂层致密度,减少晶界扩散引起的涂层失效;另一方面通过制备陶瓷涂层和合金化保护铱涂层,隔绝其与氧化环境接触,延长铱涂层服役时效。针对铱涂层应用时存在的问题,综述了国内外对铱涂层改性的研究进展,展望了铱涂层改性技术的发展方向。

摘要： 铁铬铝(FeCrAl)合金是一种典型的耐热合金,由其开发而成的耐高温金属多孔材料已经在煤气净化、高温催化剂载体等方面获得了广泛的应用。在反应合成制备FeCrAl合金多孔材料过程中,铝质量分数在多孔材料孔结构、力学性能及抗氧化性能等方面具有重要影响。本文在Fe‒20%Cr合金(质量分数)基础上添加不同质量分数的铝粉(0~20%),以铁、铝、铬元素混合粉为原料,通过反应合成方法制备了一系列FeCrAl合金多孔材料(Fe‒20Cr‒xAl,x=0~20%,质量分数),研究了铝质量分数对Fe‒20Cr‒xAl多孔材料物相、孔结构、力学性能以及抗氧化性能的影响。结果表明,添加5%铝(质量分数)的Fe‒20Cr‒xAl多孔材料具有较优的孔隙度和力学性能,同时在600~800°C高温氧化实验中表现出最优的抗氧化性能和力学性能稳定性。

摘要： 锆合金因具有热中子吸收截面低等特有的性质,被广泛应用于核反应堆中,在核反应堆中起到预防核泄漏的作用。核燃料包壳管中的锆在核反应堆内高温、高压的水环境下,极易与水蒸气发生氧化反应生成大量氢气,从而引起“氢爆”导致核事故。为此,研究能一定程度上包容事故和具有固有安全性的耐事故燃料(ATF),对锆合金表面涂层制备尤为重要,其中Cr涂层在所考虑的各种涂层材料中具有明显优势,发展和研究潜力最大,成为重点的研究方向之一。综合分析了近年来国内外锆包壳表面Cr涂层的研究现状。介绍了Cr涂层的制备技术及工艺特点,并对不同技术制备的涂层的性能分析进行整合。总结归纳了Cr涂层的高温氧化性能,对今后涂层的研究方向提出见解。为进一步提升核电站安全性和可靠性的重要举措提供参考。

摘要： 为研究铂铝涂层高温氧化性能,针对第二代镍基单晶高温合金CMSX-4,采用电镀铂和气相渗铝工艺,制备铂铝涂层,评价涂层服役过程中组织结构变化及其退化机制。在恒温氧化过程中,涂层中的Al元素与环境中的O元素不断反应导致涂层中的Al含量不断降低,由Al含量较高的β-(Ni,Pt)Al相连续转变为Al含量较低的γ'相;同时铂铝涂层与CMSX-4基体之间发生的元素互扩散也会导致涂层中Al元素快速损失。这两种途径是导致铂铝涂层中Al元素含量降低进而失效的主要原因。

摘要： 目的 提高IN718涂层的抗氧化性。方法 向IN718镍基粉末中添加2%Si粉,使用等离子熔覆技术在H13钢表面制备涂层。利用线切割将涂层从基体上剥离,使用高温炉在静态空气中进行900、1000、1100°C的循环氧化实验,测试了Si改性IN718涂层的抗高温氧化性能,通过XRD、SEM、EDS分析了涂层及其氧化层的组织、成分的变化。结果 添加Si改变了涂层的微观组织,增加了等轴晶的含量,提升了涂层的显微硬度。两种涂层在900°C的氧化动力学曲线基本一致,氧化层均为Cr_(2)O_(3)。IN718在1000-1100°C中氧化层为Cr_(2)O_(3),根据热力学计算结果,Si元素活性在900°C以后大幅提高,因此IN 718+Si涂层在1000°C以及1100°C生成了双层氧化层,外层为Cr_(2)O_(3),内层为SiO_(2)。结论 添加Si元素提高了IN 718涂层在1000°C以上的抗高温氧化性能。

摘要： 某石化催化装置外取热器发生泄漏,原因为取热器内松动风管发生开裂。通过宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、金相分析、扫描电镜及能谱分析对等对开裂原因进行分析,认为焊缝焊材使用错误、焊缝金属抗氧化性能不足导致在应用工况下发生高温氧化导致裂纹。

摘要： 尾气处理系统是污染场地热传导热脱附技术的重要组成部分,尾气特性分析是尾气处理技术选择的基础。从温度、组成、气量、浓度等方面对尾气特性进行了分析,比较了各尾气处理技术的优缺点,结合实际修复案例提出了基于冷凝、高温氧化、活性炭吸附的尾气处理组合工艺,以期为热传导热脱附尾气处理技术的选择和应用提供一定参考。

摘要： 钛合金具有良好的力学和化学性能,在航空航天、生物医学和化工等领域得到了广泛应用。介绍了耐热钛合金的发展现状,采用传统工艺和增材制造技术制备的钛合金的抗氧化性能的研究现状,以及近年来对提高钛合金抗高温氧化性能的合金化和表面改性等技术手段的研究进展。展望了进一步改善采用增材制造技术制备的钛合金抗高温氧化性能的研究方向。

摘要： C276哈氏合金无论在还原性介质中,还是在氧化性介质中,都表现出较好的耐腐蚀能力,但是C276材质并不具备足够的热稳定性。对某炼油厂催化裂化烟气系统断裂螺栓进行分析,结果表明:C276材质螺栓长期在高温烟气环境中服役,导致螺栓表面发生严重的氧化腐蚀,使得螺栓有效承载截面不断地减小,最终造成螺栓发生断裂。

摘要： 在失水事故高温条件下,将发生水蒸气与锆合金的氧化反应,所形成的氧化层中的氧原子向锆合金内部扩散,将导致锆包壳内部金属层塑性降低,脆性增强,达到一定程度后将引起包壳失效,堆芯几何丧失、裂变产物释放等严重事故。自20世纪60年代,Wilson和Barnes首次发现包壳高温氧化下的脆化失效以来,科研工作者进行了大量的脆化失效试验研究。文章在此基础上,完成了包壳脆化失效现状分析,包括包壳脆化机理、Zr-Sn系包壳脆化失效、Zr-Nb系包壳脆化失效、近期高燃耗下包壳脆化失效、近期包壳脆化失效准则合理建议等几个主要部分,可以为新型包壳脆化失效准则制定提供参考。

摘要： 文章阐述了氧化反应基本原理，化学氧化配方和含量，在氧化过程中零件表面为什么浮上一层红色挂霜腐蚀物膜等钢铁零件高温氧化(钢铁发兰)故障问题的解答。

摘要： 本文利用一体化程控高温炉对桑塔纳2000引擎盖进行加热,观察其在3种不同变量(时间、温度、冷却环境)下高温氧化变色痕迹.研究表明:经过高温作用的汽车引擎盖,在水的强制冷却下,其氧化变色现象更为明显.汽车引擎盖所形成的氧化变色痕迹,温度的影响效果远强于时间的影响效果.当温度处于300°C以下时,即使延长加热的时间,引擎盖也仅仅是表面漆层受到破坏.当温度达到500°C以上时,引擎盖基体钢板受到破坏,出现锈蚀,随着受热时间的加长,锈蚀面积扩大,颜色加深.

摘要： 采用测定高温下保温不同时间后氧化层厚度的方法讨论分析了Fe-40％Ni合金高温氧化行为,并通过回归分析得到了预报氧化层厚度的数学模型.结果表明,当温度低于1000°C时合金氧化层增加的趋势相对较缓,超过1000°C后则显著加快.随保温时间的延长,氧化层厚度以一定的速度增加,并与保温时间呈近似线性的关系,而当温度较高时则逐渐向抛物线型转变.回归分析表明合金的氧化层厚度可用y=6700×t0.44×e-6870/T计算.

摘要： 研究了不同温度下1Cr21Ni5Ti不锈钢的高温氧化行为和氧化膜的组成及演变机制.结果表明:1Cr21Ni5Ti钢的氧化增重符合抛物线规律,其激活能为231.433kJ/mol;分析结果表明目标钢种在800°C和1000°C下氧化100min后表层氧化膜的主要物相为(Fe,Cr)2O3,1100°C和1200°C下主要为Fe2O3;SEM-EDS以及热力学分析表明氧首先与活泼元素铬反应生成Cr2O3初始氧化膜,随后基体中的铁离子溶于Cr2O3膜并形成(Fe,Cr)2O3氧化膜,同时氧离子经过(Fe,Cr)2O3氧化膜将氧化膜/基体处的Cr氧化形成新的Cr2O3,此时基体内呈富铁贫铬状态,最终基体中的铁离子扩散通过(Fe,Cr)2O3氧化膜,从而在试样表层形成Fe2O3的氧化层.

摘要： 液相色谱(LC)已经在分析化学中长期使用,并且已经成功地用作质谱分析之前的便利的分离系统.然而,由于难以将液体流动相转化成稳定同位素比质谱仪(IRMS)能够分析的气态物质,所以只有在过去十年中,才成功地开发出湿法氧化装置将LC和IRMS联用.在这里,介绍一种全新开发的LC-IRMS接口装置,其在同位素分析之前将水溶性有机化合物的高温氧化(HTO)转化.该系统提供显著改进的系统稳定性和分析的便利性,使LC-IRMS成为高通量,低维护的应用技术.将系统应用于蜂蜜掺假分析并得到了良好准确的结果.

摘要： 针对开车暖管过程中阀门前管道焊缝开裂情况,对氨制冷压力管道裂纹形成问题进行深入探讨.利用金相显微镜、硬度计、拉伸试验机和场发射扫描电子显微镜等工具,研究了断裂部位的金相组织成分及微观结构特点,硬度、强度、变形等机械性能数据,讨论了裂纹形成的原因.结果表明,高温氧化导致了蒸汽管道的脆性断裂破坏.

摘要： 采用透射电镜(TEM)对预处理前后SiCp表面和粉末冶金法制备的SiCp/A390复合材料微观组织进行了观察.使用X射线光电子谱(XPS)对SiCp表面和SiCp/A390复合材料界面化学状态了表征与分析.结果表明:原始态SiCp表面有小于5nm的SiO层、游离O及吸附C;高温氧化处理改变了SiC颗粒形貌,使其表面形成致密SiO2层;高温氧化处理提高了SiCp在SiCp/A390复合材料中的均匀分散性,使SiCp/A390复合材料的抗拉强度、致密度等显著提高;并讨论了SiCp/A390复合材料界面反应原理及程度.

摘要： 本文对超级奥氏体不锈钢654SMO的析出热力学及动力学、热加工性能、抗高温氧化性能、力学性能和耐腐蚀性能进行了研究.654SMO具有迅速析出动力学,鼻尖温度约为1000°C.钢中主要析出相为σ相、Laves相和氮化物,临界形核温度分别约为1170°C、800°C和1200°C.654SMO抗高温氧化性能极差,主要原因:MoO3的形成与挥发破坏氧化层完整性,促使空气中氮渗入基体形成Cr2N,致使保护性Cr氧化层难以形成.654SMO热变形激活能Q=530kJ/mol,最佳热加工窗口为变形温度1150～1250°C,应变速率0.001～0.01s-1.654SMO室温力学性能优于C-276,断口为等轴形韧窝;低温冲击韧性优异,随实验温度降低,断裂机理:拉长或等轴形韧窝→浅坑形韧窝→类解理和浅平韧窝混合型.高Cr、Mo、N含量使超级奥氏体不锈钢654SMO具有优异的耐点腐蚀性能和耐均匀腐蚀性能.

摘要： 文章介绍了氧化反应基本原理，阐述了化学氧化配方和含量，探讨了在氧化过程中零件表面为什么浮上一层红色挂霜腐蚀物膜，零件经氧化后表面无氧化膜层或色浅而且有光亮斑点，零件表面出现黄绿色挂霜腐蚀产物膜等问题，并针对钢铁零件高温化学氧化(发蓝)的故障分析及排除方法进行论述，提出：重视氧化溶液的温度控制，以沸点温度为依据，如果沸点温度高于工作规范温度时氢氧化钠含量高，如果沸点温度低于工作规范温度时，氢氧化钠含量低；如果沸点温度在工作规范内，但氧化颜色不理想时，亚硝酸钠含量低；注重除铁，除铁要经常化，特别对生产量大的氧化溶液要每天除铁，才能使氧化溶液能正常生产；对特殊的钢铁基体氧化前应采取相对应的前处理，否则也难得到优良的氧化膜。

摘要： 采用爆炸喷涂方法在0235钢基体上制备了Al2O3/NiCoCrAlYTa陶瓷/金属复合涂层,并在700°C和900°C下对喷涂后的试件进行加热氧化实验.利用扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射方法对涂层的表面形貌和组织结构进行了分析,并对元素扩散情况进行研究.结果表明,喷涂后的涂层较为致密,经过加热后的组织中存在部分的深色带状或点状Al2O3相,随着温度升高和氧化时间的延长,有增多的趋势.在整个加热过程中,涂层中的元素较少向基体扩散,但可以观察到部分Al元素存在迁移,O元素没有进入到基体,证明了此种方法制备的陶瓷/金属复合涂层对基体有较好的保护效果.

摘要： 本发明提供了高温抗氧化碳纤维增韧氧化锆陶瓷材料的制备方法。本发明还提供了一种高温抗氧化碳纤维增韧氧化锆陶瓷材料，包括氧化锆和钨酸锆，分散于氧化锆内部的改性碳纤维，所述改性碳纤维包括碳纤维、自内而外依次包覆于碳纤维外部的氧化石墨烯层、氧化铝层、氧化锆层。本发明提供的氧化锆陶瓷材料，利用自内而外依次包覆的氧化石墨烯层、氧化铝层、氧化锆层的碳纤维进行增韧，多层保护结构大大提高了碳纤维的抗氧化性能，从而大大提高了氧化锆陶瓷材料的韧性。

摘要： 氧化铝纤维高温过滤芯催化剂，包括以重量百分比计算的各组分：五氧化二钒5‑15％；钛白粉0.5‑3％；硫脲0.5‑3％；分散剂0.5‑1.5％；孔道填充剂0.1‑1％；水余量，还包括氧化铝纤维高温过滤芯以及其制备工艺，五氧化二钒具有强氧化性，在催化氧化反应中作为催化剂，与芳烃化合物进行反应，钛白粉为载体，分散剂分能够将各部分分散均匀，孔道填充剂能够起到导向作用，快速填充在氧化铝纤维高温过滤芯的滤芯载体上，氧化铝纤维高温过滤芯，可以耐1150°C高温，氧化铝纤维高温过滤芯催化剂吸附在滤芯载体上，污染气体中的芳烃化合物中催化氧化成水、二氧化碳和一氧化碳，可以阻挡粒径PM1.0以上悬浮微粒，去除效率达99％，集尘效率可达99.9％，排气含量小于3mg/m

摘要： 本发明涉及一种低密度铌合金高温抗氧化材料及由其制备高温抗氧化涂层的方法，其特点是，按重量计组分为：Si为10～15Wt％，Ti为2～3Wt％，Mo为1～2Wt％，HfO

摘要： 本发明涉及目前常用于航空航天、武器装备、原子能及化工工业领域中的耐高温难熔材料，尤其是高温抗氧化材料及由其制备高温抗氧化涂层的方法。其特点是，组分为：Ta为1.5-4.8Wt％，W为5.2-8.7Wt％，Cr为11.2-15.4Wt％，Ni为2.3-5.7Wt％，B为1.3-1.6Wt％，NaF为0.4-0.8Wt％，Y为1.1-2.3％Wt％；余量为Si。本发明公开了高温抗氧化材料及由其制备的高温抗氧化涂层，这种涂层加制在钽钨合金表面后，涂层可以保护钽钨合金基体不受高温腐蚀或减缓腐蚀速率，又不会改变合金基体成分，可以最大程度的保留合金高温力学性能，且涂层的寿命长，使用温度高。

摘要： 本发明涉及一种制备用于如下高温方法的催化剂的方法：(i)二氧化碳氢化、(ii)组合高温二氧化碳氢化和重整和/或(iii)含烃化合物和/或二氧化碳的重整；以及本发明催化剂的用途，其用于烃(优选甲烷)和/或二氧化碳的重整和/或氢化。为了制备该催化剂，使铝源与含钇金属盐溶液接触，干燥并煅烧，所述铝源优选包含水溶性前体源。除钇物质以外，所述金属盐溶液还包含至少一种选自钴、铜、镍、铁和锌的元素。

摘要： 本发明涉及一种高温水蒸汽电解[SOEC](图1)、固体氧化物燃料电池[SOFC](图2)和/或具有SOEC和SOFC运行模式的可逆的高温燃料电池[rSOC](图1/2)的热管理方法，其中由至少一个外部的源输送需要的水蒸汽(1)并且至少一个排气气流(4、12、12a)在电池[SOEC、SOFC、rSOC](5、5a)之后被至少冷却一次(3、11、18、35)，其中，通过在内部回流换热式地加热外部输送的水(47、48、51)实现在内部产生需要的水蒸汽(1、38)，其中为此使用来自所述至少一个要冷却的排气气流(4、4a、12、12a、17、20、34、36)的所述至少一次冷却(3、11、18、35)的能量，并且在此减少或切断外部的蒸汽输送(1、38)。此外，本发明涉及一种高温水蒸汽电解[SOEC]、固体氧化物燃料电池[SOFC]和/或具有SOEC和SOFC运行模式的可逆的高温燃料电池[rSOC]设备，分别具有：‑电解/燃料电池(5、5a)，‑两个气体输送管路(8、15)，‑两个气体导出管路(4、12/12a)，其中，至少一个水蒸发设备(18、35、53)、蒸汽发生器和/或热交换器为了产生水蒸汽而设置在至少一个气体导出管路(4、12、12a)中，以便由水(47、48、51)产生水蒸汽(1、38)。

摘要： 本发明提供了高温抗氧化碳纤维增韧氧化锆陶瓷材料的制备方法。本发明还提供了一种高温抗氧化碳纤维增韧氧化锆陶瓷材料，包括氧化锆和钨酸锆，分散于氧化锆内部的改性碳纤维，所述改性碳纤维包括碳纤维、自内而外依次包覆于碳纤维外部的氧化石墨烯层、氧化铝层、氧化锆层。本发明提供的氧化锆陶瓷材料，利用自内而外依次包覆的氧化石墨烯层、氧化铝层、氧化锆层的碳纤维进行增韧，多层保护结构大大提高了碳纤维的抗氧化性能，从而大大提高了氧化锆陶瓷材料的韧性。

摘要： 本发明涉及密封填料技术领域，特别是涉及一种高温抗氧化柔性石墨填料的制备方法，包括：将天然鳞片石墨放入插层剂溶液中浸渍，水洗，在850～950°C下高温膨胀10～15s，即得膨胀石墨蠕虫；将步膨胀石墨蠕虫均匀地覆盖在带有粘接剂的增强材料的表面，机械压制即得柔性石墨板材；将柔性石墨板材放入抗氧化剂溶液中浸渍，烘干，梯度升温即得高温抗氧化柔性石墨填料。本发明解决现有技术中柔性石墨的高温抗氧化性能较差的问题。通过将抗氧化剂浸渍在柔性石墨板材表面或浸渍在其内部，经过梯度升温，使得抗氧化剂渗入石墨材料的内部转变为高温抗氧化物质，填充在石墨材料的内部并覆盖石墨表面。上述抗氧化剂不需要将柔性石墨板材粉碎进行浸渍，操作更为简便。

摘要： 氧化铝纤维高温过滤芯催化剂，包括以重量百分比计算的各组分：五氧化二钒5‑15％；钛白粉0.5‑3％；硫脲0.5‑3％；分散剂0.5‑1.5％；孔道填充剂0.1‑1％；水余量，还包括氧化铝纤维高温过滤芯以及其制备工艺，五氧化二钒具有强氧化性，在催化氧化反应中作为催化剂，与芳烃化合物进行反应，钛白粉为载体，分散剂分能够将各部分分散均匀，孔道填充剂能够起到导向作用，快速填充在氧化铝纤维高温过滤芯的滤芯载体上，氧化铝纤维高温过滤芯，可以耐1150°C高温，氧化铝纤维高温过滤芯催化剂吸附在滤芯载体上，污染气体中的芳烃化合物中催化氧化成水、二氧化碳和一氧化碳，可以阻挡粒径PM1.0以上悬浮微粒，去除效率达99％，集尘效率可达99.9％，排气含量小于3mg/m

摘要： 本发明公开的有机废气高温氧化焚烧方法，其是利用废气选配器将不同温度、浓度的多种废气混配成为一种相同温度、浓度的混配废气，经废气通风机送入蓄热床式高温氧化炉的第一燃烧室的底部，然后沿着与第一燃烧室室壁相切的方向由急到缓旋转上升，与水平吹入的火焰接触而迅速升温燃烧；燃烧后的混配废气在该燃烧室的上部与切线进入的高压热风接触且相混合充分燃烧后进入蓄热床式高温氧化炉的第二燃烧室内燃烧并被设置在第二燃烧室内的蓄热床进行整流和滞留而全部燃烧；全部燃烧后的高温烟气在高温烟气出口处加入中和剂中和超标酸性气体，中和后排放。本发明具有操控简便、运行稳定、安全可靠、运行成本低、废气焚毁去除率可达到99％以上等优点。