金屬與合金的高溫氧化-文庫(kù)吧資料
2025-02-27 09:34本頁(yè)面
【正文】 高溫氧化動(dòng)力學(xué) 影響金屬氧化的因素 合金氧化及抗氧化原理 高溫?zé)岣g 金屬高溫腐蝕 基本概念 ?金屬的高溫腐蝕 金屬在高溫下與環(huán)境中的氧、硫、氮、碳等發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致金屬的變質(zhì)或破壞的過(guò)程。 ?廣義概念： 金屬失電子氧化過(guò)程 硫化、鹵化、氮化、碳化、液態(tài)金屬腐蝕、混合氣體氧化、水蒸氣加速氧化、熱腐蝕。 研究金屬高溫腐蝕的重要性 涉及航空、航天、能源、動(dòng)力、石油化工等高科技和工業(yè)領(lǐng)域 ?化工高溫過(guò)程： 合成氨、煉油、煤化工 ?金屬加工： 碳氮共滲、鹽浴處理 ?燃燒過(guò)程： 汽輪機(jī)的工作溫度： 300℃→630 ～ 650℃ 現(xiàn)代超音速飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度： 1150℃ ?核反應(yīng)堆高溫過(guò)程： 低溫堆（ 300 ℃ ）高溫堆（ 800 ℃ ） ?航天高溫過(guò)程： 飛行器再入、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管 金屬高溫腐蝕的分類(lèi) 根據(jù)腐蝕介質(zhì)的狀態(tài)分為三類(lèi)： ? 高溫氣態(tài)腐蝕 ? 高溫液態(tài)腐蝕 ? 高溫固體介質(zhì)腐蝕 高溫氣體腐蝕 ? 介質(zhì) ?? 單質(zhì)氣體分子： O H2 、 N F Cl2… ?? 非金屬化合物氣態(tài)分子： H2O、 CO SO H2S、 CO… ?? 金屬氧化物氣態(tài)分子： MoO V2O5… ?? 金屬鹽氣態(tài)分子 NaCl、 NaSO4… ? 特點(diǎn) ?? 初期為化學(xué)腐蝕，后期為電化學(xué)腐蝕 高溫液體腐蝕 ?介質(zhì) ?? 單質(zhì)氣體分子： O H2 、 N F Cl2… ?? 液態(tài)溶鹽－硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、堿 … ?? 低熔點(diǎn)的金屬氧化物－ V2O5 … ?? 液態(tài)金屬： Pb、 Sn、 Bi、 Hg… ?特點(diǎn) ?? 電化學(xué)腐蝕（溶鹽腐蝕） ?? 物理溶解作用（熔融金屬的腐蝕） 高溫固體腐蝕 ? 介質(zhì) ?? 高溫下腐蝕性動(dòng)態(tài)固態(tài)金屬 液態(tài)金屬拉絲：熔融金屬對(duì)噴嘴的腐蝕 高溫下腐蝕性非金屬顆粒 高溫沖蝕、磨損 燃煤鍋爐的粉煤灰對(duì)爐壁及管道的腐蝕 固體發(fā)動(dòng)機(jī) Al2O3對(duì)噴管和發(fā)射裝置的沖蝕 金屬高溫氧化的熱力學(xué)基礎(chǔ) ? 金屬在高溫環(huán)境中是否腐蝕？ ? 可能生成何種腐蝕產(chǎn)物？ ? 金屬高溫腐蝕的動(dòng)力學(xué)過(guò)程比較緩慢，體系多近 似處于熱力學(xué)平衡狀態(tài) —— 熱力學(xué)是研究金屬高溫腐蝕的重要工具 ? 金屬在高溫下工作的環(huán)境日趨復(fù)雜化： ? 單一氣體的氧化 ? 多元?dú)怏w的腐蝕（如 O2S H2H2O、 COCO2等） ? 多相環(huán)境的腐蝕（如固相腐蝕產(chǎn)物 液相熔鹽 氣相） 金屬高溫氧化的熱力學(xué)基礎(chǔ) 一、金屬高溫氧化的可能性 金屬氧化的化學(xué)反應(yīng)式 Me（ s） +O2（ g） =MeO2（ s） （ 21） 根據(jù)范托霍夫（ Van’t Hoff）等溫方程式，在溫度T時(shí)上述反應(yīng)的自由能變化為
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