唐石云
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王佳
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朱权
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王健礼
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李象远
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陈耀强
稀有金属材料与工程
为抑制镍基不锈钢油道本身对吸热型碳氢燃料裂解的金属催化结焦积碳作用,采用化学气相沉积法在Φ3 mmn×0.5 mm,800 mm长的3128型不锈钢基体管道内表面分别沉积了TiN和Al2O3涂层,沉积温度分别为950和1050℃,沉积时间为3h.通过SEM、EDS和XRD分析了涂层的形貌特征和组织结构.SEM结果表明,CVD法制备的TiN、Al2O3涂层结构均匀致密;EDS结果显示,实验制得的氮化钛涂层的组成为非化学计量比的TiN0.67,氧化铝涂层的Al和O原子比为1:3;XRD结果表明,实验所得到的TiN为立方晶相结构,Al2O3为惰性的α-Al2O3.以二甲苯为原料采用自制的超临界裂解装置对TiN、Al2O3涂层的钝化效果进行了评价.二甲苯超临界裂解实验结果表明,TiN涂层钝化效果不明显,而Al2O3涂层的钝化效果十分显著,达到2倍的钝化效果.
关键词:
化学气相沉积
,
TiN、Al2O3涂层
,
超临界裂解
,
钝化效果
王佳
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唐石云
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朱权
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王健礼
,
李象远
稀有金属材料与工程
为了缓解换热通道壁面金属催化结焦,在温度为800℃,时间为2h条件下,实现了内径为2mm,长度700 mm的304不锈钢管道内表面TiN涂层的化学气相沉积(CVD);进一步,在700℃的氧化气氛中,将TiN涂层氧化得到TiO2涂层.采用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)仪等分别检测了涂层的形貌、元素组成和晶型结构.检测结果表明,CVD法制备的TiN、TiO2涂层表面均匀完整,粒子结合紧密,其组成基本符合化学计量比;其中TiN为立方晶相结构,TiO2为金红石相结构.以某种碳氢燃料A为原料采用自制的超临界裂解装置对TiN、TiO2涂层的抑制结焦效果进行了初步评价.结果表明,与304空白管相比,TiN涂层管和TiO2涂层管高温稳定运行时间明显延长,其中TiN涂层管抑焦效果更加显著.
关键词:
化学气相沉积
,
TiN、TiO2涂层
,
超临界裂解
,
结焦抑制
