试析新型燃气冷凝器防腐涂镀层的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文新型燃气冷凝器防腐涂镀层的研究姓名：阳利军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：刘贵昌20080601大连理i：犬学硕十学位论文摘要目前，燃气利用设备为防止酸性冷凝液的腐蚀，排烟温度一般在150℃以上，造成很大的能源浪费和环境污染。为降低其排烟温度，回收排烟的显热和潜热，同时吸收烟气中的部分有害气体，实现高效、节能、环保，腐蚀防护是其研发的关键技术之一。本文的目的是通过镀层加涂层的复合表面处理技术的研制与筛选解决燃气冷凝器的腐蚀问题，在镀层的研制中，重点研制和比较了N卜

2、P、Ni—Cu—P、Ni—Mo—P、Ni_W—P等化学复合镀层，采用极化曲线、交流阻抗等方法考察它们在冷凝液中的耐蚀性。结果表明，Ni—Cu—P镀层自腐蚀电流密度为O．03pA／cm2，耐蚀性最强，可以作为燃气冷凝器的防腐阻挡层。对Ni—Cu—P镀层制备工艺条件进行了优化。结果表明：钼酸钠作稳定剂、次磷酸钠浓度为359／L、硫酸铜浓度为0．59／L时，耐蚀性最佳。通过电子探针、XRD等成分与结构的分析，得到镀层组成为：84．7％Ni一6．23％Cu一8．6％P(wt％)，结构为非晶态。通过不同温度

3、下冷凝液中电化学参数测试表明，Ni—Cu—P镀层自腐蚀电位和自腐蚀电流密度均小于铜，阻抗值远大于铜。因此，Ni—Cu—P镀层不仅可作为铜基体的耐蚀阻挡层，而且可以起到牺牲阳极保护层的作用，延长冷凝换热器的使用寿命。初步探索了Ni-Cu—P镀层的耐腐蚀机理。在腐蚀性介质中，镀层表面的Ni发生选择性溶解，P在表面富集，大大降低Ni溶解和Ni：}+扩散的速度。Cu提高镀层稳定性，促进Ni溶解加速富P层形成。并推导了Ni—Cu～P镀层的钝化模型。为了筛选出耐腐蚀、耐水性及耐热性具佳的防腐涂层，本文采用交流

4、阻抗、耐腐蚀和耐热性测试等手段考察了调合铝银浆、氟碳(F400、F700、F900)和聚亚胺脂等5种涂层在冷凝液中的相关性能。结果表明，氟碳F400涂层和聚亚胺脂涂层的电阻变化最小，耐腐蚀性、耐水性及耐热性能表现具佳；而其它3种涂层均表现出不同程度的缺陷，不能满足要求。聚亚胺脂涂层能比氟碳F400涂层做到更薄，达到17um，其对传热影响很小。因此，筛选出聚亚胺脂涂层作冷凝换热器的保护涂层。初步冷凝换热器样机在北京某燃气锅炉房工程试用，耐蚀性效果显著，燃气锅炉效率提高9％。关键词：冷凝换热器；耐腐蚀

5、；化学镀；N卜Cu—P；交流阻抗新型燃气冷凝器防腐涂镀层的研究StudyoftheAnti—corrosionDepositsandCoatingsontheNew—StyleG嬲，_、'1_’1COndenSlngEXCnangerAbstractAtpresent，t0avoidtheconIosionoftheequipmentforutiliZationnatl盯algaSduetotlleacidcondensate，thetemperatureoffluegaSiscommonlyoV

6、er150℃．Asaresult，lotsofene唱ysourcesarewastedandenVironmentalpollutionisserious．Forreducingthetemper；lnJreofnuegas，recyclingthemalenergy，absorbingthebadgas，andrea置izinghighe箍ciently，energy—saVingandenvironmental—friendly，theanti—corrosionisoneofthekeyt

7、ecllIl0109iesofitsrese2LrchanddeVelopment．ThispaperaimsatsolVingthecorrosiVeproblembycombiningelectrolessdeposit锄dcoatingtechnologiestopreparationandresearchamultipleanticorrosiVecoVercomposed诵thd印ositandcoating，．Instudyofthedeposits，Ni—P、Ni—Cu—P、Ni—M

8、o—PaIldNi·W—Pd印ositsareprimarilyresearchedandcomparedwitheachother．Theircorrosion—resigtanceisstudiedbypolarizationcurveandelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS)testingmethods．TheresultsshowthatthecorrosionrateofNi—Cu—PdepositistheleaStaIld