采用原子層沉積（ALD）技術(shù)在SS316不銹鋼管內(nèi)壁制備了Al₂O₃、TiO₂和Ru鈍化層,研究其對(duì)抗結(jié)焦性能影響。結(jié)果表明:所制備Al₂O₃鈍化薄膜相結(jié)構(gòu)為γ-Al₂O₃,TiO₂為銳鈦礦結(jié)構(gòu),Ru為密排六方結(jié)構(gòu)。鈍化處理能夠延長(zhǎng)燃油循環(huán)系統(tǒng)工作時(shí)間,管內(nèi)循環(huán)燃油在800℃保溫過(guò)程中,Al₂O₃引起系統(tǒng)壓降升高,而TiO₂對(duì)系統(tǒng)的壓降略有降低。對(duì)比TiO₂和未鈍化管的結(jié)焦形貌,TiO₂鈍化處理有效降低了表面焦油滴的尺寸和數(shù)量,同時(shí)在TiO₂鈍化管未發(fā)現(xiàn)絲狀碳的產(chǎn)生,無(wú)定型碳的數(shù)量也有所降低,說(shuō)明TiO₂鈍化層有著優(yōu)異的抗結(jié)焦能力。酒精超聲清洗后,TiO₂和Ru鈍化管膠質(zhì)層完全脫落,說(shuō)明其膠質(zhì)層結(jié)構(gòu)較為疏松或膠質(zhì)層較薄;Al₂

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖2 鈍化薄膜的抗結(jié)焦測(cè)試圖

利用D8ADVANCEA25型掠射X射線衍射儀(GIXRD)分析ALD制備不同種類鈍化膜的晶體結(jié)構(gòu);采用Gemini500型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)觀察不同鈍化膜的結(jié)焦形貌,同時(shí)利用配備的牛津能量散射譜儀(EDS)分析分析不同鈍化膜的積碳量。2結(jié)果與討論

圖1 原子層沉積系統(tǒng)原理示意圖

以SS316管道作為反應(yīng)器放入ALD系統(tǒng),ALD系統(tǒng)原理如圖1所示。ALD制備薄膜通過(guò)循環(huán)數(shù)控制厚度,一個(gè)循環(huán)一般分為4個(gè)步驟:前驅(qū)體t1,N2沖洗t2,氧源t3,N2沖洗t4。前驅(qū)體的選擇與其飽和蒸氣壓的大小和反應(yīng)活性有關(guān),本文制備不同種類鈍化膜的前驅(qū)體和工藝如表1所示。以制備....

圖3 不同鈍化膜的XRD圖譜

為了表征不同鈍化膜的晶體結(jié)構(gòu),在制備過(guò)程中,在ALD沉積腔內(nèi)放入取向(100)單晶硅片,XRD圖譜如圖3所示。在XRD圖譜中發(fā)現(xiàn)Al2O3鈍化膜沒(méi)有X射線衍射峰,這與文獻(xiàn)[24]中關(guān)于ALD制備Al2O3為γ-Al2O3是對(duì)應(yīng)的。TiO2鈍化膜在2θ角為25°、48°和53°分別....

圖4 不同鈍化管保溫階段壓差變化情況

采用不同鈍化工藝的SS316管作為反應(yīng)器評(píng)估不同鈍化工藝的抗結(jié)焦性能。為減少鈍化處理對(duì)系統(tǒng)壓差影響,實(shí)驗(yàn)前利用燃料對(duì)不同鈍化工藝反應(yīng)器校準(zhǔn)。按照相同的升溫步驟,得到800℃保溫階段不同鈍化工藝下金屬管的系統(tǒng)壓差變化曲線如圖4所示。在出口溫度為800℃穩(wěn)定30s左右,開(kāi)始計(jì)時(shí)....

本文編號(hào)：4025554