热处理对2205双相不锈钢显微组织及性能的影响

采用光学显微镜、显微硬度计和电化学工作站等研究了2205双相不锈钢经不同温度保温不同时间后的显微组织及性能,并分析了其经不同工艺热处理后的γ和α两相比例和析出相的变化。结果表明:2205双相不锈钢初始状态下α和γ相含量分别为41.2%和58.8%。保温时间相同时,随着热处理温度的升高,γ相含量减少,σ相含量先增加后减少,硬度增加,腐蚀电位先降低后增加。保温温度相同时,随着保温时间的延长(0.5~2 h),γ相和σ相含量增加,γ相含量增幅为2.43%~3.87%,σ相含量增幅为0.05%~0.08%,晶粒有长大趋势,硬度逐渐降低,腐蚀电位总体呈降低趋势。当加热温度为950和1000℃时,硬度随保温时间增加而降低的幅度较明显。σ相含量及α/γ比例增加是造成2205双相不锈钢耐腐蚀性能下降的主要原因。

甲烷裂解制氢和碳材料工艺研究进展

双碳背景下,化石能源的清洁高效利用已成为能源结构转型中的重要发展方向。甲烷作为最清洁的化石能源之一,对其进行清洁高效利用被视为能源转型中具备良好发展前景的关键技术之一,受到了广泛关注。甲烷裂解制氢工艺具有在制备高纯度H_(2)和碳材料的同时不直接产生CO_(2)的优点。总结了流化床中催化甲烷裂解、等离子体甲烷裂解和熔融介质法甲烷裂解这3类典型的甲烷裂解制氢工艺,并围绕工艺的原理、优缺点以及研究进展等方面展开了介绍。以上3类工艺中,流化床中催化甲烷裂解制氢所需能量最少,但催化剂易积碳导致反应不可持续进行,且碳材料与催化剂的分离难度大,影响下游使用。等离子体甲烷裂解制氢的转化率高,但需要大量的能量输入。熔融介质法甲烷裂解制氢的能耗较低,碳材料漂浮在熔融介质表面,不影响反应的持续进行,且易于分离和收集,但高温熔融介质对反应器材质的要求较高,纯化碳材料的成本也会影响该工艺工业化的经济性。结合可再生能源是未来实现清洁高效的甲烷裂解制氢的发展趋势,通过利用太阳能、风能等可再生能源来提供裂解过程中所需的能量,可减少对传统能源的依赖。从目前的研究和发展趋势来看,结合可再生能源的熔融介质法甲烷裂解制氢工艺有望成为甲烷裂解制氢和碳材料的关键工艺。

熔融介质裂解天然气制氢和高值碳研究进展

氢气是实现“双碳”战略目标的重要能源载体,目前的制氢方式以天然气水蒸气重整制灰氢为主,难以继续实现大规模推广。天然气裂解制氢将CH4中的碳转化为固体碳材料,结合可再生能源供能,可实现不排放二氧化碳的制氢路线。从天然气制氢中极具工业化应用前景的熔融介质裂解技术出发,分析了“双碳”背景下该技术相较于传统制氢技术的优势,指出影响熔融介质法裂解天然气制氢的关键因素是碳税和碳产物价格,并进一步综述了催化剂在提高制氢效率、高值碳产物类型和分布方面的进展。熔融法催化剂主要包括单金属、合金、盐及复合催化剂四大类。金属类催化剂具有较高的效率,但其碳产物中的金属杂质难以回收;而盐类催化剂则相反。因此,开发既具有高催化活性又易于回收的复合催化剂是促进熔融法工业化的关键。