發(fā)布時(shí)間：2020-10-18 21:00

　　 超臨界水氧化技術(shù)(SCWO)以超臨界水和氧氣分別作為反應(yīng)介質(zhì)和氧化劑,在有機(jī)廢棄物的處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。但是設(shè)備的腐蝕問(wèn)題成為制約該技術(shù)工業(yè)化的關(guān)鍵因素。本論文通過(guò)大氣等離子噴涂技術(shù)(APS)在基體表面制備涂層的方法來(lái)提高基體的耐腐蝕性能。首先分別以Al2O3/316L和TiO_2/316L作為涂層試樣,316L不銹鋼作為空白對(duì)照組試樣,研究三組試樣在超臨界水氧化條件下(溫度500℃,壓力25MPa,氧氣濃度為1000mg/L)連續(xù)暴露80h的腐蝕特性。選取耐腐蝕性能較好的涂層試樣,在不同的腐蝕條件下(氧氣濃度分別為0mg/L、500mg/L和1000mg/L;溫度分別為400℃、450℃、500℃),通過(guò)腐蝕速率分析法和形貌分析法研究其耐腐蝕性能以及腐蝕失效機(jī)制。結(jié)果表明316L不銹鋼試樣在腐蝕測(cè)試后,試樣表面生成了無(wú)規(guī)則松散排列的Fe3O4和NiO氧化物,腐蝕深度達(dá)到0.04mm。Al2O3/316L不銹鋼在腐蝕測(cè)試后試樣表面呈現(xiàn)溝壑狀,由于結(jié)合強(qiáng)度較低涂層大面積脫落。TiO_2/316L不銹鋼試樣腐蝕后表面較致密,由于結(jié)合強(qiáng)度較大涂層厚度無(wú)明顯變化,且其在腐蝕測(cè)試中表現(xiàn)出較低的腐蝕速率。Al2O3/316L不銹鋼與TiO_2/316L不銹鋼試樣相比,TiO_2/316L不銹鋼具有相對(duì)較好的耐腐蝕性。TiO_2/316L不銹鋼在不同的腐蝕條件呈現(xiàn)縫隙腐蝕,400℃、25MPa,氧氣濃度分別為0mg/L和500mg/L的超臨界條件下,隨著氧氣濃度的增加,試樣表面的裂紋和孔洞數(shù)量增加,涂層截面厚度未發(fā)生明顯變化。當(dāng)氧氣濃度為1000mg/L時(shí),試樣表面出現(xiàn)龜裂,涂層截面呈鋸齒狀腐蝕,剩余涂層厚度約為0.08mm。在25MPa,氧氣濃度為1000mg/L,溫度分別為400℃、450℃和500℃的超臨界條件下,涂層表面的裂紋寬度隨著溫度的升高而增加,試樣表面的裂紋周?chē)闪?NiO和NiFe2O4,并且涂層的截面厚度隨著溫度的升高而減小。隨著腐蝕溫度和腐蝕介質(zhì)中氧氣濃度的升高,腐蝕程度加劇。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG174.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 國(guó)外研究進(jìn)展
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展
    1.3 表面改性方法概述
        1.3.1 物理方法
        1.3.2 化學(xué)方法
    1.4 研究的目的意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究的目的意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
2 材料與實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 涂層的制備
    2.3 涂層的腐蝕測(cè)試
    2.4 性能表征
        2.4.1 結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試
        2.4.2 掃描電鏡
        2.4.3 X射線衍射
        2.4.4 拉曼光譜
    2.5 腐蝕速率
2O₃/316L、TiO₂/316L和316L不銹鋼耐腐蝕性對(duì)比研究'>3 Al₂O₃/316L、TiO₂/316L和316L不銹鋼耐腐蝕性對(duì)比研究
    3.1 腐蝕前試樣的表征
        3.1.1 表面形貌
        3.1.2 涂層結(jié)合強(qiáng)度
    3.2 腐蝕后試樣的表征
        3.2.1 316 L不銹鋼試樣
2O₃/316L不銹鋼試樣'>        3.2.2 Al₂O₃/316L不銹鋼試樣
2/316L不銹鋼試樣'>        3.2.3 TiO₂/316L不銹鋼試樣
        3.2.4 腐蝕速率
    3.3 本章小結(jié)
2/316L不銹鋼在不同氧氣濃度下的腐蝕特性研究'>4 TiO₂/316L不銹鋼在不同氧氣濃度下的腐蝕特性研究
    4.1 不同氧氣濃度對(duì)試樣腐蝕速率的影響
    4.2 不同氧氣濃度對(duì)試樣表面形貌的影響
    4.3 不同氧氣濃度對(duì)試樣表面氧化膜的影響
    4.4 不同氧氣濃度對(duì)試樣腐蝕深度的影響
    4.5 本章小結(jié)
2/316L不銹鋼在不同溫度下的腐蝕特性研究'>5 TiO₂/316L不銹鋼在不同溫度下的腐蝕特性研究
    5.1 不同溫度對(duì)試樣腐蝕速率的影響
    5.2 不同溫度對(duì)試樣表面形貌的影響
    5.3 不同溫度對(duì)試樣表面氧化膜的影響
    5.4 不同溫度對(duì)試樣腐蝕深度的影響
2/316L不銹鋼試樣腐蝕機(jī)理'>    5.5 TiO₂/316L不銹鋼試樣腐蝕機(jī)理
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

【參考文獻(xiàn)】

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3 顧劍鋒;李沛;鐘慶東;;物理氣相沉積在耐腐蝕涂層中的應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報(bào);2016年09期

4 沈朝;汪家梅;張樂(lè)福;;鐵素體/馬氏體鋼和奧氏體不銹鋼在超臨界水中的腐蝕行為[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2015年12期

5 Zhiming Zhang;Jianqiu Wang;En-Hou Han;Wei Ke;;Analysis of Surface Oxide Films Formed in Hydrogenated Primary Water on Alloy 690TT Samples With Different Surface States[J];Journal of Materials Science & Technology;2014年12期

6 張海鳳;賴(lài)梅東;;超臨界水氧化技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展[J];生物技術(shù)世界;2012年02期

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本文編號(hào)：2846806