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【6h】

铝在高温水蒸汽中氧化行为及表面氧化膜性能的研究

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1绪论

1.1引言

1.2金属的高温氧化

1.2.1高温氧化热力学

1.2.2高温氧化动力学

1.2.3氧化膜特性与结构

1.2.4高温氧化理论

1.3铝表面氧化研究的现状

1.3.1铝表面氧化膜的形成

1.3.2铝表面氧化膜的结构

1.3.3铝表面氧化膜的形成过程

1.3.4铝表面氧化膜的性能及应用

1.4课题的提出及主要研究内容

2铝在高温水蒸汽中氧化行为的分析与探讨

2.1实验材料

2.2实验药品、设备及工艺流程

2.2.1实验药品、设备

2.2.2实验工艺流程

2.3实验方法

2.3.1恒温高温水蒸汽氧化实验

2.3.2表面氧化膜X-射线衍射分析

2.3.3表面氧化膜扫描电镜观察

2.3.4表面氧化膜能谱、横断面成分线扫描分析

2.3.5表面氧化膜厚度的测定

2.4实验结果与分析

2.4.1铝在高温水蒸汽中表面氧化物的XRD分析

2.4.2铝在高温水蒸汽中表面氧化膜SEM观察

2.4.3铝在高温水蒸汽中表面氧化膜能谱、横断面成分线扫描分析

2.4.4铝在高温水蒸汽中表面氧化膜的厚度

2.4.5铝在高温水蒸汽中氧化动力学分析

2.4.6铝在高温水蒸汽中氧化行为

2.4.7铝在高温水蒸汽中氧化行为的理论探讨

2.4.8铝在高温水蒸汽中氧化行为的影响因素

2.4.9小结

3表面氧化膜性能的研究

3.1表面氧化膜耐蚀实验

3.1.1耐蚀实验设备及实验方法

3.1.2表面氧化膜耐蚀实验结果及分析

4结论

致 谢

参考文献

附录 硕士学习阶段发表的论文

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摘要

该本文利用铝在高温水蒸汽中氧化实验,用扫描电镜、能谱、X-射线衍射等检测方法,利用中性盐雾实验,探讨了铝在高温水蒸汽中的氧化动力学规律,分析了铝在高温水蒸汽中的氧化行为,并对铝在高温水蒸汽中表面氧化膜的耐蚀性能进行了研究.研究发现,铝在高温水蒸汽中氧化,高温水蒸汽分子在铝表面吸附,溶解,并与铝发生气-固界面反应,在铝表面生成氧化膜的同时,水蒸汽分子发生分解,产生氢,反应介质在氧化膜中扩散,随着氧化时间的延长和温度的升高,表面氧化膜生长变厚.在140℃氧化24h,表面氧化膜由Al<,2>O<,3>.3H<,2>O(G/ibbsite)和AlO(OH)(Boehmite)相组成.在200℃氧化8h、12h、24h、48h、72h和在250℃、280℃、300℃氧化24h,表面氧化膜由AlO(OH)(Boehmite)相组成,在300℃氧化24h表面氧化膜中有部分氧化物发生脱落.在350℃氧化24h,铝全部氧化成粉末,该粉末由AlO(OH)(Boehmite)、AlO(OH)(Diaspore)和α-Al2O3(Trigonal)相组成.在200℃氧化8h、12h、24h、48h、72h和在140℃、250℃、280℃、300℃氧化24h实验条件下,铝表面生成的氧化膜具有良好的耐蚀性能.

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