防垢銅基合金的制備與性能研究.pdf

1、電化學(xué)防蠟防垢技術(shù)是一門新興的技術(shù),在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少,由于沒(méi)有現(xiàn)成的理論和試驗(yàn)支持,對(duì)此技術(shù)的認(rèn)識(shí)還停留在陰極保護(hù)犧牲材料的階段,對(duì)其中的具體機(jī)制理解還非常模糊。因此,針對(duì)油氣開(kāi)發(fā)對(duì)先進(jìn)防蠟防垢技術(shù)的迫切需求,本論文在分析國(guó)內(nèi)外已有研究的基礎(chǔ)之上,優(yōu)化制備了Cu-Zn-Ni-Mn體系防垢合金,并對(duì)其制備參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探討,分析了化學(xué)成分變化對(duì)合金組織及性能的影響,采用靜態(tài)防垢測(cè)試評(píng)價(jià)了合金的防垢性能,并通過(guò)電化學(xué)性能測(cè)試研究了該類合金的耐

2、腐蝕性能;同時(shí),本論文根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了一款動(dòng)態(tài)防蠟防垢裝置,并對(duì)該裝置的各個(gè)部件進(jìn)行了選型;最后,論文對(duì)防垢合金的防垢機(jī)理進(jìn)行了仔細(xì)分析,并對(duì)比研究了防垢合金作用下的潤(rùn)滑油中石墨的分散行為。
　　 本課題設(shè)計(jì)了一款動(dòng)態(tài)防蠟防垢裝置,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件確定了容積、溫度、流速等相關(guān)參數(shù),選擇了相關(guān)組成部件,并繪制結(jié)構(gòu)草圖,制定了操作流程。
　　 銅合金鑄態(tài)和退火態(tài)組織研究表明,隨著錳含量由2％到5％逐漸增加,合金的均勻化程度

3、有所提高,晶粒度逐漸增大,β相區(qū)逐漸增大,且β相中α相的析出增多,并聚集長(zhǎng)大;隨著鎳含量由10％到17.5％逐漸增加,晶體晶粒度增大,成多邊化顯微組織,且隨著β相區(qū)逐漸增大成為基體相,β相中α相的析出逐漸增多。
　　 研究發(fā)現(xiàn),Cu-Zn-Ni-Mn體系合金有很好的耐腐蝕性和防垢性能,以錳含量為自變量時(shí),隨著錳含量由2％到5％逐漸增加,合金體系的耐腐蝕性能逐漸降低,防垢性能逐漸增加;以鎳含量為自變量時(shí),隨著鎳含量有10％到17.

4、5％逐漸增加,合金體系的耐腐蝕性能逐漸提高,防垢性能逐漸增加。推測(cè)其防垢原因可能是銅合金通過(guò)電化學(xué)作用,解離的zn2+溶解在溶液中,Zn2+會(huì)對(duì)垢晶的生長(zhǎng)產(chǎn)生阻礙作用,從而降低結(jié)垢量。
　　 銅合金的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)特種銅合金的電化學(xué)作用可以改變石墨表面的官能團(tuán)結(jié)構(gòu),在微納石墨表面引進(jìn)C-O鍵,O-H鍵等極性官能團(tuán),由于潤(rùn)滑油的官能團(tuán)和C-O鍵、O-H鍵同屬極性官能團(tuán),根據(jù)相似相溶原理可知有二者有非常好的溶解性,從而使石墨長(zhǎng)期