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不锈钢表面TiN、TiO2涂层化学气相沉积制备及抑焦性能研究

胡生望 , 刘斌 , 唐石云 , 朱权 , 王健礼 , 张其翼 , 李象远

稀有金属材料与工程

为抑制不锈钢材料表面催化结焦,采用常压化学气相沉积法,实现了在10 mm×10 mm×0.9 mm的310S型不锈钢试样表面TiN和TiO2涂层沉积,沉积温度为850℃,时间为2.5 h.通过SEM、EDS和XRD分析了涂层的形貌特征和组织结构,结果显示,TiN和TiO2涂层表面均匀完整,粒子结合紧密;氮化钛为立方晶相结构,Ti和N原子比约为1∶1,氧化钛的组成为TiO1.7.分别以正己烷、环己烷、苯和RP-3为原料,采用自制的常压裂解装置对2种涂层的抑焦效果进行了评价,结果表明,TiN涂层对4种原料的结焦抑制率分别为99.91％,86.19％,72.36％和94.68％,而TiO2涂层则为83.39％,85.77％,57.78％和68.57％,TiN涂层具有更优的抑焦性能;310S空白片表面以丝状焦为主,TiN和TiO2涂层表面以吸附气相结焦为主.

关键词: 化学气相沉积 , TiN、TiO2涂层 , 热裂解 , 结焦 , 结焦抑制