元素S对镍基合金G3在高温高压H_2S/CO_2气氛中腐蚀行为的影响

利用美国Cortest公司高温高压反应釜模拟H2S/CO2及元素S共存环境,在流动高矿化度饱和H2S/CO2介质中进行试验,然后利用SEM、EDS及XPS等表面分析技术,探讨元素S对镍基合金G3高温高压H2S/CO2腐蚀行为的影响。结果表明:在元素S含量为0、1及10 g/L时,镍基合金G3的平均腐蚀速率变化不大,钝化膜厚度约为11 nm,其结构呈双极性,外层以Cr、Ni的氢氧化物、氧化物为主,内层以Cr、Ni的氧化物为主;当元素S含量增大到100 g/L时,腐蚀速率急剧增大,钝化膜厚度也迅速增大到约90 nm,且结构转变为外层以Cr、Ni的硫化物为主,内层以Cr、Ni的氧化物为主;钝化膜结构的转变可能是导致镍基合金G3耐蚀性能降低的最主要原因。

炼油装置元素S高温腐蚀产物FeS_2的自然氧化性

使Fe2O3和Fe(OH)3分别与元素S在不同条件下进行硫化反应,并采用X射线衍射仪鉴定硫化产物组成,在95℃恒温水浴中对硫化产物进行氧化反应,考察了硫化温度和硫化时间对硫化产物自然氧化性的影响。结果表明,元素S高温硫化产物主要是FeS2。硫化产物FeS2具有较高的自然氧化性,随着硫化温度升高,硫化时间延长,硫化产物的自然氧化性增大,更容易发生氧化放热反应,造成油品火灾和爆炸事故。元素S与Fe2O3硫化温度在360℃以上,与Fe(OH)3硫化温度在300℃以上时,其硫化产物FeS2具有较高的自然氧化性。硫化时间在24h以上时,Fe2O3、Fe(OH)3的硫化产物自然氧化性较大。

元素S对镍基合金718在含H2S和CO2盐溶液中腐蚀行为的影响

目前就元素S对高酸性油气井中常用的金属材料镍基合金718腐蚀行为影响的研究较少。在模拟高温、高含H2S/CO2和高Cl-浓度的腐蚀环境中,通过高温高压腐蚀模拟试验,结合失重测量、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等技术手段研究了元素S对镍基合金718腐蚀行为的影响。试验表明:在205℃,CO2分压3.5 MPa、H2S分压3.5 MPa、Cl-浓度200 g/L环境下,1 g/L元素S的加入加剧了镍基合金718的腐蚀,增加了应力腐蚀开裂的敏感性。点蚀主要源于Cl-参与的歧化反应,而均匀腐蚀是高温下的单质S直接或间接与金属发生反应导致的。开裂的成因是单质S的加入加速了点蚀坑的形成和发展,导致多个点蚀坑连通构成长条状的腐蚀坑,最终形成裂纹导致开裂。

冶炼烟气中SO_2催化还原为元素S的研究进展

冶炼烟气中SO2催化还原为元素S是利用适当的还原剂将烟道气中的SO2选择性地催化还原成单质硫,这种方法的最终产物是固态单质硫,无废水废渣排放。因此,把烟气中的SO2选择性的还原为单质硫将是一种既具有经济效益又具有社会效益的适合我国国情的烟气脱硫方法。本文综述了目前将烟气中SO2催化还原为元素硫进行回收的主要方法,分析了每种方法的优缺点,并提出烟气中SO2直接还原脱硫技术所存在的问题和发展趋势。

沉积黄铁矿微量元素和硫同位素组成对黄金洞金矿床的成因约束

黄金洞大型金矿床位于江南造山带湘东北矿集区,矿体主要赋存于沉积黄铁矿发育的新元古代冷家溪群板岩中,含金石英脉为主要的矿化类型。为进一步约束成矿系统中金和硫的来源,揭示赋矿围岩对成矿贡献,深化矿床成因认识,文章以赋矿围岩冷家溪群板岩为研究对象,对其沉积黄铁矿进行了系统的岩相学、电子探针显微结构、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)原位微量元素和硫同位素分析。研究结果显示,冷家溪群板岩中的沉积黄铁矿主要呈团块状集合体,单个颗粒多为几百~几千微米。微量元素分析结果表明,沉积黄铁矿w(As)变化范围介于796×10^(-6)~10667×10^(-6),不可见w(Au)多低于1.0×10^(-6)。沉积黄铁矿的原位δ^(34)S值主要介于-10.7‰~-4.7‰,与矿石中的热液黄铁矿(δ^(34)S=-14.2‰~-0.5‰)具有一定相似性。以上分析结果暗示,沉积黄铁矿提供成矿系统中的金的可能性不大,推测黄金洞金矿床Au主要来自深部过程。成矿流体在与围岩相互作用过程中,沉积成因硫加入成矿系统,为解释热液成因黄铁矿硫同位素组成特征提供关键证据。

非金属元素S,N与Eu^(3+)共掺杂纳米TiO_2光催化剂的水热法制备及其性能研究

以硫酸钛为前驱物,采用水热法制备了TiO2、S,N/TiO2和S,N,Eu3+/TiO2复合光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis)、荧光光谱(PL)和X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对不同光催化剂进行了表征.结果表明,制备得到的三种样品均为晶化程度较好的锐钛矿型TiO2纳米晶体,并且非金属元素S、N和Eu3+的共掺杂有效抑制了纳米颗粒的增长,使得TiO2纳米粉体的尺寸控制在10～20nm之间.同时共掺杂能够使UV-vis吸收光谱在一定程度上发生红移.以甲基橙溶液为探针反应,测试了样品的可见光光催化活性,发现S、N和Eu3+的共掺杂有效提高了TiO2纳米粉体的可见光光催化活性.

ICP-AES有机进样测定润滑油中的S元素

建立用ICP-AES直接测定润滑油中S元素的分析方法,对仪器的工作条件进行调整优化,用S标准油建立校准曲线,采用含S量低的航空煤油作为稀释溶剂,并稀释10倍。测量的结果精度高,重复性好,比目前其他测S的方法好。

能谱仪半定量分析用的元素Kx·s因子的实验测定和理论校正

本文利用无机盐溶液微滴结晶为标样,在装备有英国Link公司AN10000能谱仪的JEM—1200EX分析电镜上,测定了一组半定量分析用的相对S元素的K_(x·s)因子,并通过计算微滴结晶厚度和吸收校正因子,从理论上进行了校正。同时,对利用K因子测定的已知元素浓度比的实验值与其实际值进行了比较。结果表明,这些K因子的实验值是准确的。

镍阳极中S元素对电化学溶解性能的影响

针对电解镍板在电解过程中溶解不均匀、易钝化等缺陷,金川集团生产了一种活性很高的含硫电镀专用镍角。通过阳极极化曲线、电位-时间曲线研究了镍阳极中S元素对电化学溶解性能的影响。采用扫描电子显微镜观察镍阳极溶解的微观形貌,采用连续电化学溶解法计量残渣量。结果表明:镍阳极中的S元素降低了阳极的溶解电位和残渣率,提高了溶解活性,使阳极溶解较均匀,无明显的孔洞。

S元素对镍基高温合金及其涂层组织和性能的影响研究进展

高温结构材料是航空发动机的关键材料,镍基高温合金广泛应用于先进航空发动机叶片、涡轮盘和燃烧室等热端部件之中。镍基高温合金在母合金熔炼、真空浇注等工序中会不可避免地引入杂质元素,随着对高温合金零部件性能要求的不断提升,合金中杂质元素对合金性能的影响越来越受到关注。S元素作为一类杂质元素,其含量尽管较低,但是依然会对材料的性能造成不利影响。本文从S元素对镍基高温合金及其涂层组织和性能的影响两方面出发,综合实验研究与第一性原理计算,详细阐述S元素对高温合金显微组织的影响,以及在高温合金基体及氧化层、涂层等界面的偏聚情况,总结了S元素对高温合金力学性能、抗氧化和热腐蚀性能及涂层性能的影响。

关于S区元素形成不同类型氧化物的讨论

S区元素（ⅠA、ⅡA）与O2充分反应时,可生成不同类型的氧化物.见表1.从表中看到:ⅠA比ⅡA氧化物类型多,ⅠA族元素从上到下,形成的氧化物分子中氧原子与金属原子的个数比是增加的.本文就ⅠA、ⅡA不同元素同O2化合生成不同类型氧化物的实事,试从下述两个方面作出分析和解释.

长期秸秆还田下有机无机配施及微量元素和缓释肥的施用对双季稻产量和肥料利用率的影响

长期秸秆还田背景下,集成几种养分高效利用施肥模式,研究其对红壤水稻产量、吸氮量和土壤地力的影响,为红壤区养分持续高效利用和水稻增产提供依据。2013~2016年在江西省宜春市高安县渡埠农场布置田间定位试验,集成有机替代无机,添加微量元素Si、Zn、S,缓释肥替代化肥,减氮20%等养分高效利用施肥模式。研究不同施肥模式对产量与肥料利用率的影响。结果表明,与常规只施尿素相比,8季有机替代,添加微量元素Si、Zn、S,缓释肥替代,都没有显著增加产量;有机肥处理地上部吸氮量相对更高(P<0.05);减氮20%降低产量,但没有达到显著水平,地上部吸氮量下降显著(P<0.05)。不同年份早、晚稻产量波动较大;早稻与晚稻相比,产量有高有低。早、晚稻的农学效率分别为20.6~24.8 kg/kg及14.5~18.4 kg/kg;早、晚稻的氮肥表观利用率分别为31.6%~40.0%及26.0%~35.4%。缓释肥表观利用率最高,但与化肥相比没有达到显著差异(P=0.07)。4年结束后,不同施肥处理耕层(0~20 cm)土壤有效磷和速效钾含量差异显著(P<0.05),土壤有机质、全氮、pH及微生物量碳氮都没有显著差异。长期秸秆还田红壤稻田,通过8季20%有机替代,添加Si、Zn、S微量元素及缓释肥施用等增产增效模式都没有显著增加双季稻产量、土壤有机质和全氮,说明长期秸秆还田对产量和地力影响很大,在此基础上增加有机肥具有增产趋势,但需更长时间达到显著水平;同时,秸秆加有机肥可以满足水稻对微量元素的需求。

镍基高温合金中S元素对基体与热障涂层界面稳定性的影响

镍基高温合金中的S元素会对合金性能产生负面影响,在服役过程中含S体系的界面处会发生氧化膜剥落等现象,进而导致合金发生失效。本工作利用第一性原理计算,围绕S元素在镍基高温合金及其涂层的偏聚现象,研究了S元素对合金及NiAl涂层的影响机制。分析了Ni_(3)Al/NiAl、NiAl/Al_(2)O_(3)的纯净界面和含S元素界面2种模型的界面黏附功、偏聚能及界面电荷情况。结果表明,合金中含S元素的体系界面黏附功变小,进而降低了界面稳定性;S元素在各自的体系内均有向界面偏聚的倾向。通过分析其界面电子结构(如二次差分电荷密度、Bader电荷、局域电子密度、态密度等)的演变,发现S元素的存在会减弱界面附近的键合,进而降低局部连接的紧密性。最后揭示了S元素对体系界面稳定性的影响机制。

表面活性元素硫对焊接熔池流动方式和深宽比的影响

建立了三维移动热源作用下焊接熔池的数学模型,模拟了表面活性元素S在不同质量分数作用下的熔池中的速度场和温度场。结果表明,S元素显著地影响了熔池中的流动方式,熔池深宽比随S质量分数的增加而迅速增大,当S质量分数超过80x10-6时,深宽比趋于一定值。S质量分数小于120×10-6时,熔池表面温度高于正表面张力温度系数发生的温度范围,正、负表面张力温度系数同时存在,温度梯度在最大表面张力处最大;当S质量分数超过120×10-6时,正表面张力温度系数控制着熔池中的流体流动,液体金属从熔池边缘流向熔池中心;随着S质量分数的增加,在熔池中出现数目、大小、方向和位置不同的涡流,当涡流的方向为由熔池边缘流向熔池中心时,涡流有效地把电弧能带到熔池底部,产生较大的熔深。

白皮松针叶中几种元素的测定及对北京大气污染状况的评价

通过对北京市区的白皮松(Pinus.bungeanaZucc.ExEndl)不同年龄针叶中Cr,Zn,Pb,Mn,Fe,Cu等重金属元素及元素S质量分数的分析,探讨了它们与北京大气污染之间的关系。结果表明,各元素含量存在着地区和年际的差异:这些元素在重工业区和交通枢纽区的含量明显高于清洁对照区;近年来空气中SO2浓度有所下降,但重金属的污染情况仍不容乐观。研究结果基本上反映了北京地区大气环境质量近几年的变化。

Fe中刃型位错扭折处掺S的电子结构

用基于密度泛函理论的自洽离散变分方法研究了bcc Fe中[100](010)刃型位错扭折处掺S的电子结构,计算了杂质偏聚能、原子间相互作用能、电荷密度及态密度.计算结果表明:S引入体系后,电荷发生了重新分布,S原子得到电子,其周围Fe原子失去电子,且S原子的3p轨道与近邻Fe原子的3d4s4p轨道之间杂化,使得它们之间的成键有较强的方向性,可影响材料的韧性;而近邻Fe原子因失去电子使自身之间相互作用比未掺杂时减弱,有利于扭折的迁移,可能影响材料的强度.

汽车空调用3003铝管穿孔失效分析

为了研究分析汽车空调用3003铝管穿孔失效的原因,采用宏观形貌分析、化学成分分析、扫描电镜微观形貌分析以及能谱分析方法对3003铝管表面孔洞缺陷进行研究。结果表明:3003铝管表面存在的非金属夹杂破坏了铝管表面的完整性和连续性,使得夹杂处不能形成致密的氧化膜,在强腐蚀性元素Cl和S的共同作用下,导致3003铝管出现点蚀穿孔失效。建议在3003合金熔炼过程中控制精炼剂的加入量,并增强铝液中夹杂的过滤效果,同时改善铝管表面清洁度和仓储环境。本研究成果可为3003铝管的制造提供一定的参考。

7A09-T6高强铝合金流体连接器的开裂原因

通过裂纹宏观和微观形貌观察、能谱检测以及理论计算,对7A09-T6高强铝合金流体连接器开裂原因进行了分析。结果表明:裂纹在流体连接器壳体口部萌生,并沿轴向往根部扩展,贯穿壁厚,开裂类型为应力腐蚀开裂,其原因是7A09-T6高强铝合金为应力腐蚀敏感材料,采用的硬质阳极氧化工艺引入了腐蚀介质S元素,并且连接器处于拉应力和潮湿环境。

金堆城钼矿床硫元素分布规律研究

本文通过对金堆城从建矿至目前已开采平盘的S品位数据进行统计,按照全露天S元素在不同平盘品位进行数据统计分析,按照3个品位段对S元素在不同平盘、不同岩性及不同品位段的分布进行研究,研究表明S元素在南露天比北露天品位较高等一系列分布规律。

陶瓷内衬油管在高温高压H2S环境中的应用研究

通过对N80油管陶瓷内衬前后的金相组织、力学性能对比,和对N80陶瓷内衬油管耐高温H2S腐蚀试验后陶瓷内衬层形貌观察、截面微观形貌及EDS分析,对金属陶瓷内衬的应用作出评价。结果表明:N80油管内衬陶瓷层后,金相组织结果显示有晶粒尺寸变大;力学性能上,N80钢管内衬陶瓷后,抗拉强度、屈服强度得到提高;高温高压H2S腐蚀试验后,N80油管和陶瓷内衬层的失重率都随温度升高而降低;宏观观察可以看到,试验后陶瓷内衬层出现裂纹,并且试样管边缘处陶瓷内衬层有脱落现象;通过对陶瓷内衬层截面SEM和EDS分析,在陶瓷内衬层内和陶瓷与基体的界面处发现S元素。在经过高温高压H2S腐蚀试验后,陶瓷内衬层的失重率得到了很好的抑制,但陶瓷层和陶瓷内层基体仍都发生了H2S腐蚀。