全球化工设备网—化工设备,日韩在线成人,化工机械,一区二区电影,制药设备,亚洲欧美日韩系列,环保设备的专业网络市场。

金屬所研制出抗超臨界水氧化的超高速滲鋁技術

作者: 2016年12月23日 來源: 瀏覽量:
字號:T | T
火電在我國近三年發(fā)電量所占比例為七至八成。自1995年我國建成首座超臨界大型電站以來,超超臨界潔凈燃煤電站已成為我國火電主流。目前正在推行700oC超超臨界火力發(fā)電技術計劃,以進一步提高發(fā)電效率,降低CO2排放,

  火電在我國近三年發(fā)電量所占比例為七至八成。自1995年我國建成首座超臨界大型電站以來,超超臨界潔凈燃煤電站已成為我國火電主流。目前正在推行700oC超超臨界火力發(fā)電技術計劃,以進一步提高發(fā)電效率,降低CO2排放,其目標參數(shù)為:壓力≥35MPa,溫度≥700oC。鍋爐運行參數(shù)和發(fā)電熱效率的提高,對鍋爐高溫段耐熱鋼管道內(nèi)壁抗超臨界水氧化性能的要求也顯著提高。20多年電站運行經(jīng)驗表明,傳統(tǒng)耐熱鋼在超臨界電站中的壽命遠低于亞臨界電站,其原因是氧化鉻膜在超臨界水環(huán)境中更易于剝落和揮發(fā),導致Cr合金元素快速消耗而出現(xiàn)災難性氧化。國際上提出了兩個方案,一個是含鋁耐熱鋼,另一個是管材低溫滲鋁。到目前為止,這2個方案都沒有得到大規(guī)模應用,主要原因是含鋁耐熱鋼加工和焊接性能不足,低溫滲鋁很難避免裂紋。歐洲推行的“Coatings for Supercritical Steam Cycles”(SUPERCOAT)研究計劃表明,低溫滲鋁層為多層金屬間化合物脆性相層,涂層組織和涂層厚度對熱擴散溫度非常敏感。因此,研究出適用于耐熱管材內(nèi)表面的新型抗超臨界水氧化涂層技術十分緊迫。

  眾所周知,電場作用能夠引起金屬材料中原子遷移速率顯著加快。受此現(xiàn)象啟發(fā),中國科學院金屬研究所高溫防護涂層課題組副研究員沈明禮提出利用渦流電遷移加速金屬表面合金化的思想,以達到對大型構(gòu)件表面進行超高速可控滲鋁的目的。實驗表明,對試樣通入脈沖電流(圖1),利用電流自身的焦耳熱及表層渦流電遷移效應,10min內(nèi)(~900oC)在涂有滲鋁料漿的耐熱鋼表面可生長出塑韌性較好的厚度~35µm的FeAl或FeCrAl滲層(圖1e)。電遷移效應改變了擴散模式,促進了鐵原子的外擴散,名義擴散系數(shù)是傳統(tǒng)方法的十倍以上;而要獲得類似滲層,使用傳統(tǒng)方法需要數(shù)小時的時間和更高的溫度,然而長時間高溫處理將嚴重惡化基體的力學性能。對于實際尺寸的耐熱鋼管,傳統(tǒng)工藝僅加熱升溫階段都需要數(shù)小時,而該技術依然僅需數(shù)分鐘實現(xiàn)超高速滲鋁。此外,實驗表明,更高的電流密度下,在更短的時間內(nèi)(5min)可獲得塑性固溶態(tài)FeCrAl滲層,滲層厚度可達~35µm(圖2a),這是傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的,形成這種固溶態(tài)滲層有利于避免傳統(tǒng)滲鋁涂層脆性開裂的問題。目前,通過優(yōu)化滲鋁料漿配方,使得在相同條件下,5min內(nèi)獲得了~106µm 的FeCrAl層(圖2b),生長速率提高將近一個數(shù)量級。實驗表明,高溫水蒸汽環(huán)境下,該方法制備的FeAl或FeCrAl滲層均表現(xiàn)出良好的Al2O3膜形成能力(圖3)。

  渦流電遷移加速滲鋁技術有望用于解決超臨界鍋爐耐熱鋼管的超臨界水氧化問題。此外,由于低成本、易操作,該技術還可應用于制備化工管道類部件的高溫防護涂層。該方法已獲得國家發(fā)明專利授權(quán),相關研究工作已公開發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上((2016) 7: 13797. doi:10.1038/ncomms13797,Shen M, Zhu S, Wang F, A general strategy for the ultrafast surface modification of metals)。該研究得到青年科學基金項目資助(51301185)。目前與相關單位在積極接洽中,擬合作開展面向工業(yè)應用的研究。

  圖1(a)渦流電遷移滲鋁示意圖,(b)直流和(c)脈沖電流示意圖,(d)直流和(e)脈沖電流滲鋁層(10min)截面及顯微硬度、元素分布

  圖2(a)FeCrAl滲層(5min)截面及顯微硬度、元素分布,(b)新型料漿生長的厚FeCrAl(5min)滲層

  圖3(a)FeAl及FeCrAl滲層在高溫水蒸汽中的氧化動力學曲線,(b)基體(左)和滲鋁樣品(右)高溫水蒸汽氧化后的宏觀照片,(c)基體(d)滲鋁層氧化膜截面照片

全球化工設備網(wǎng)(http://m.shaipo.cn )友情提醒,轉(zhuǎn)載請務必注明來源:全球化工設備網(wǎng)!違者必究.

標簽:

分享到:
免責聲明:1、本文系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載或者作者自行發(fā)布,本網(wǎng)發(fā)布文章的目的在于傳遞更多信息給訪問者,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點,同時本網(wǎng)亦不對文章內(nèi)容的真實性負責。
2、如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請在30日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時間作出適當處理!有關作品版權(quán)事宜請聯(lián)系:+86-571-88970062
主站蜘蛛池模板: 二手光谱仪维修-德国OBLF光谱仪|进口斯派克光谱仪-热电ARL光谱仪-意大利GNR光谱仪-永晖检测 | 超声波清洗机_细胞破碎仪_实验室超声仪器_恒温水浴-广东洁盟深那仪器 | 天津拓展_天津团建_天津趣味运动会_天津活动策划公司-天津华天拓展培训中心 | 基业箱_环网柜_配电柜厂家_开关柜厂家_开关断路器-东莞基业电气设备有限公司 | 结晶点测定仪-润滑脂滴点测定仪-大连煜烁| 物联网卡_物联网卡购买平台_移动物联网卡办理_移动联通电信流量卡通信模组采购平台? | 德国GMN轴承,GMN角接触球轴承,GMN单向轴承,GMN油封,GMN非接触式密封 | 防伪溯源|防窜货|微信二维码营销|兆信_行业内领先的防伪防窜货数字化营销解决方案供应商 | 蔬菜配送公司|蔬菜配送中心|食材配送|饭堂配送|食堂配送-首宏公司 | 卷筒电缆-拖链电缆-特种柔性扁平电缆定制厂家「上海缆胜」 | 招商帮-一站式网络营销服务|互联网整合营销|网络推广代运营|信息流推广|招商帮企业招商好帮手|搜索营销推广|短视视频营销推广 | 【德信自动化】点胶机_全自动点胶机_自动点胶机厂家_塑料热压机_自动螺丝机-深圳市德信自动化设备有限公司 | EFM 022静电场测试仪-套帽式风量计-静电平板监测器-上海民仪电子有限公司 | 10吨无线拉力计-2吨拉力计价格-上海佳宜电子科技有限公司 | Safety light curtain|Belt Sway Switches|Pull Rope Switch|ultrasonic flaw detector-Shandong Zhuoxin Machinery Co., Ltd | 不锈钢/气体/液体玻璃转子流量计(防腐,选型,规格)-常州天晟热工仪表有限公司【官网】 | 骨灰存放架|骨灰盒寄存架|骨灰架厂家|智慧殡葬|公墓陵园管理系统|网上祭奠|告别厅智能化-厦门慈愿科技 | 智能电表|预付费ic卡水电表|nb智能无线远传载波电表-福建百悦信息科技有限公司 | 河南中专学校|职高|技校招生-河南中职中专网 | 小型气象站_便携式自动气象站_校园气象站-竞道气象设备网 | 东莞螺丝|东莞螺丝厂|东莞不锈钢螺丝|东莞组合螺丝|东莞精密螺丝厂家-东莞利浩五金专业紧固件厂家 | 手机存放柜,超市储物柜,电子储物柜,自动寄存柜,行李寄存柜,自动存包柜,条码存包柜-上海天琪实业有限公司 | 定做大型恒温循环水浴槽-工业用不锈钢恒温水箱-大容量低温恒温水槽-常州精达仪器 | 智成电子深圳tdk一级代理-提供TDK电容电感贴片蜂鸣器磁芯lambda电源代理经销,TDK代理商有哪些TDK一级代理商排名查询。-深圳tdk一级代理 | 干式变压器厂_干式变压器厂家_scb11/scb13/scb10/scb14/scb18干式变压器生产厂家-山东科锐变压器有限公司 | 棕刚玉_白刚玉_铝酸钙-锐石新材料| 沉降天平_沉降粒度仪_液体比重仪-上海方瑞仪器有限公司 | 沈阳庭院景观设计_私家花园_别墅庭院设计_阳台楼顶花园设计施工公司-【沈阳现代时园艺景观工程有限公司】 | 阿里巴巴诚信通温州、台州、宁波、嘉兴授权渠道商-浙江联欣科技提供阿里会员办理 | 算命免费_生辰八字_免费在线算命 - 卜算子算命网 | 市政路灯_厂家-淄博信达电力科技有限公司 | 双吸泵,双吸泵厂家,OS双吸泵-山东博二泵业有限公司 | 喷涂流水线,涂装流水线,喷漆流水线-山东天意设备科技有限公司 | 大功率金属激光焊接机价格_不锈钢汽车配件|光纤自动激光焊接机设备-东莞市正信激光科技有限公司 定制奶茶纸杯_定制豆浆杯_广东纸杯厂_[绿保佳]一家专业生产纸杯碗的厂家 | 小学教案模板_中学教师优秀教案_高中教学设计模板_教育巴巴 | 优考试_免费在线考试系统_培训考试系统_题库系统_组卷答题系统_匡优考试 | 加气混凝土砌块设备,轻质砖设备,蒸养砖设备,新型墙体设备-河南省杜甫机械制造有限公司 | 软文世界-软文推广-软文营销-新闻稿发布-一站式软文自助发稿平台 | 烘干设备-热泵烘干机_广东雄贵能源设备有限公司 | 报警器_家用防盗报警器_烟雾报警器_燃气报警器_防盗报警系统厂家-深圳市刻锐智能科技有限公司 | 便携式高压氧舱-微压氧舱-核生化洗消系统-公众洗消站-洗消帐篷-北京利盟救援 |