高溫LiBr溶液中SUS304不銹鋼抗腐蝕膜的制備與表征.pdf

1、面對能源消耗與日俱增和能源利用率相對較低的現(xiàn)狀，采用第二類吸收式熱泵將低品位的廢熱提高到較高品位，從而實現(xiàn)廢熱回收利用的技術受到廣泛關注。吸收工質(zhì)-LiBr溶液的高溫腐蝕限制了熱泵技術的應用范圍，是高溫吸收式熱泵的關鍵技術之一，本文將針對高溫吸收式熱泵中的腐蝕及其防護問題進行研究。
　　 選擇不添加任何緩蝕劑的LiBr溶液，考察了SUS304奧氏體不銹鋼在150-200℃LiBr溶液中的腐蝕規(guī)律。結果表明，在高溫環(huán)境中，LiBr

2、溶液濃度是腐蝕速率和溶液中溶解金屬離子濃度的主要影響因素；同時發(fā)現(xiàn)，SUS304不銹鋼在高溫高濃度LiBr溶液中的腐蝕狀態(tài)存在由點蝕轉變?yōu)槟罡g的演化規(guī)律，并分析了腐蝕狀態(tài)的轉變機理。
　　 基于不銹鋼在高溫高濃度LiBr溶液中由點蝕向膜狀腐蝕的轉變規(guī)律，利用改進水熱合成法，在溶液中添加微溶的無機硅配制成膜溶液，在腐蝕體系內(nèi)邊腐蝕邊沉積原位制備新型的無機復合硅膜。通過對其結構和性能的表征，證實復合硅膜層主要由兩部分組成：腐蝕溶

3、液中不銹鋼腐蝕生成的金屬氧化物和溶液中溶解并同時沉積到試樣表面的硅網(wǎng)狀結構。而且兩部分并非獨立存在，無機硅在熱堿中溶解并通過脫水縮合反應與金屬氧化物及試樣基體發(fā)生鍵合作用，在試樣表面形成復合硅膜。脫水縮合形成的-Si-O-Fe、-Si-Fe鍵，使得膜層較致密且結合力增強，可顯著提高其抗腐蝕性。
　　 選擇SiO2顆粒為無機硅源，在LiBr溶液中制備無機復合硅膜。通過考察Si添加量、LiBr溶液濃度、溶液pH值以及成膜時間對腐蝕體

4、系內(nèi)制備抗腐蝕性無機復合硅膜的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化研究。確定了最佳成膜工藝參數(shù)為：加Si量為29ppm，溶液pH值為10.6，溶液濃度為57.8％。制備膜的點蝕電位為0.75V、自腐蝕電位為OV、接觸角為69°，具有一定的親水性和良好的抗腐蝕性。
　　 選用雙功能性硅氧烷1，2-二(甲基二乙氧基硅基)乙烷(BMBSE)為原料，在SUS304不銹鋼基體表面，利用提拉法成功制備了雙功能性硅氧烷BMBSE有機硅膜。檢測結果表明，雙功能性