目前我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以化石能源為主,人均占有量不足,供需存在著很大的矛盾,同時(shí)也給環(huán)境帶來(lái)了巨大的壓力,利用煤氣化技術(shù)制取氫氣是未來(lái)緩解能源與環(huán)境壓力的有效途徑之一。然而合金材料的腐蝕問(wèn)題是制約超臨界水氣化（Supercritical Water Gasification,SCWG）技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的重要因素。在SCWG過(guò)程中,苛刻的反應(yīng)條件（高反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力）、反應(yīng)介質(zhì)所存在的雜原子如硫、氯等均會(huì)引起反應(yīng)器材料的腐蝕。針對(duì)此現(xiàn)象,本文選取了不銹鋼316SS和鎳基合金Incoloy800、Incoloy825、Incone1625、HastelloyC276這5種材料為研究對(duì)象,利用間歇式超臨界反應(yīng)釜模擬煤氣化制氫的真實(shí)工況及環(huán)境,進(jìn)行了不同硫濃度、不同溫度條件下的腐蝕實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)試樣分別進(jìn)行了掃描電鏡（SEM）觀察膜的表面形貌、線掃描分析膜的結(jié)構(gòu),X射線衍射（XRD）分析膜的物相成分,根據(jù)金屬Ni、Fe、Cr、Mo氧化物、硫化物的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)數(shù)據(jù)繪制了等溫平衡狀態(tài)圖,分析了其在含硫的超臨界水環(huán)境中的腐蝕機(jī)理。主要結(jié)論如下:（1）各合金的腐蝕程度隨溫度的升高、硫濃度的增大而加劇... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同材料許用應(yīng)力隨溫度的變化

mol/L）。（2）稱量：用BSM220.4型天平（圖2-2所示）稱量Na2S﹒9H2O，該天平精度為0.1mg，用移液管量取甲醇2.525ml。（3）①在燒杯中加入少量去離子水,加入Na2S﹒9H2O，用玻璃棒攪拌,使其溶解，再滴入甲醇。②用燒開(kāi)的去離子水在燒杯中配制硼酸溶液。③把少量硼酸溶液倒入燒杯中，用玻璃棒蘸取少量測(cè)PH，直至PH試紙顯中性或者接近中性。將配好溶液倒入容量瓶，用去離子水將燒杯沖洗3次，再倒進(jìn)容量瓶。（4）定容：倒水至刻度線1-2cm處改用膠頭滴管滴到與凹液面平直。（5）搖勻：蓋好瓶塞,上下顛倒、搖勻。（6）貼簽。圖2-2BSM220.4型電子天平Fig.2-2BSM220.4ElectronicBalance2.2實(shí)驗(yàn)裝置及步驟本實(shí)驗(yàn)是在間歇式超臨界反應(yīng)釜中進(jìn)行，釜體材料為HastelloyC276，容積為300ml，設(shè)計(jì)壓力為35MPa，設(shè)計(jì)溫度為650C，電加熱功率3.0kW，升溫速率約為5.78C/min。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2-3所示，主要由高溫反應(yīng)釜、精度為0.1C的溫控儀構(gòu)成，溫控儀可使釜內(nèi)溫度維持在預(yù)設(shè)值±1C范圍之內(nèi)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：用銀線將試樣串起，懸掛于高溫反應(yīng)釜內(nèi)，用量筒量取38~196ml的Na2S溶液，溶液體積根據(jù)實(shí)驗(yàn)壓力做相應(yīng)調(diào)整，并加入到高溫反應(yīng)釜內(nèi)，再用密封螺栓將釜蓋擰緊密封，插入熱電偶，設(shè)定溫度并開(kāi)啟電加熱裝置。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉電加熱裝

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文14置，待釜內(nèi)溫度冷卻到室溫，壓力降為0時(shí)，開(kāi)啟釜蓋并取出試樣。將取出的試樣用去離子水清洗，并用吹風(fēng)機(jī)吹干，放入干燥皿中以備后續(xù)分析。1、電加熱爐；2、反應(yīng)釜釜體；3、反應(yīng)釜釜蓋；4、溫控儀；5、反應(yīng)流體熱電偶；6、安全閥；7、壓力表；8、螺栓；9、密封石墨環(huán)；10、試件；11、銀線；12、加熱爐熱電偶圖2-3間歇式超臨界水反應(yīng)裝置Fig.2-3Intermittentsupercriticalwaterreactor2.3實(shí)驗(yàn)分析方法及設(shè)備2.3.1電鏡掃描本研究采用日本電子企業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的JSM-6390A型掃描電子顯微鏡（ScanningElectronMicroscope,SEM），如圖2-4所示。對(duì)試樣腐蝕層進(jìn)行表面形貌觀察以及元素分析、對(duì)橫截面進(jìn)行線掃描得出腐蝕層結(jié)構(gòu)及元素分布。本電鏡可對(duì)半導(dǎo)體、金屬、非金屬及有機(jī)物等材料樣品的形貌進(jìn)行二次電子像SEI觀測(cè)、原子序數(shù)像觀測(cè)(背散射像BSE)，并配有能譜分析析儀(EDS)，可對(duì)材料成分和元素分布進(jìn)行分析。本電鏡放大倍數(shù)為5~300000倍，傾斜-10-+90，旋轉(zhuǎn)：360。2.3.2X射線衍射儀本研究采用BrukerAXS公司生產(chǎn)的D8ADVANCE型X射線衍射儀（X-raydiffraction，XRD）分析試樣表面腐蝕層的物相組成。如圖2-5所示，本衍射儀能夠精確對(duì)金屬和非金屬多晶粉末、薄膜類樣品進(jìn)行物相檢索分析、物相定量分析、晶胞參數(shù)計(jì)算和固溶體分析、晶粒度及結(jié)晶度分析，測(cè)角儀半徑>280mm，2轉(zhuǎn)動(dòng)范圍-110°~160°，可讀最小步長(zhǎng)0.0001°。2.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

【參考文獻(xiàn)】：
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