低熔點(diǎn)玻璃粉讓電廠鍋爐更耐腐蝕,維護(hù)成本更低!
火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和核能發(fā)電是目前電力生產(chǎn)的三種主要方式。火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛且技術(shù)成熟。其中,電廠鍋爐是火力發(fā)電熱能的反應(yīng)和儲(chǔ)存容器。電廠鍋爐的水冷壁承受著高溫水蒸氣和煤粉顆粒的沖蝕作用,導(dǎo)致水冷壁管道容易腐蝕、磨損和減薄,甚至造成破裂失效。
為了解決水冷壁頻繁發(fā)生腐蝕失效的問題,通常使用高耐磨耐氧化材料對(duì)鍋爐機(jī)組設(shè)備和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以及對(duì)煤脫硫提純等方法。但由于成本高昂且操作復(fù)雜等問題,這些方法難以推廣應(yīng)用。另一種解決水冷壁問題的方法是采用表面防護(hù)技術(shù),通過添加表面防護(hù)層來減少腐蝕失效,延長(zhǎng)水冷壁的使用壽命,并降低設(shè)備維護(hù)成本。在水冷壁的表面防護(hù)涂層制備中,常用的熱噴涂材料包括金屬涂層、金屬陶瓷涂層和非晶涂層。通過熱噴涂技術(shù)制備的表面防護(hù)涂層可以提高水冷壁的抗腐蝕、抗磨損等性能,延長(zhǎng)水冷壁的使用壽命。
本文將介紹一種新型的合金涂層材料,即添加了低熔點(diǎn)玻璃粉的合金涂層。低熔點(diǎn)玻璃粉對(duì)合金涂層的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有著明顯的影響。添加低熔點(diǎn)玻璃粉可以使涂層結(jié)構(gòu)更加緊密、孔隙更少,并與基材更好地結(jié)合。低熔點(diǎn)玻璃粉可以增加涂層的壓入硬度。此外,玻璃粉中含有的元素也能提高涂層的導(dǎo)熱性、浸潤性和延展性。所有這些因素共同作用,使得涂層的硬度顯著提高。
提升摩擦磨損性能
添加低熔點(diǎn)玻璃粉可以顯著改善合金涂層的摩擦磨損性能。因?yàn)?,添加低熔點(diǎn)玻璃粉后,涂層的組織變得更加致密,結(jié)晶相較為光滑,未熔顆粒和裂隙減少。因此,涂層的平均摩擦系數(shù)更小,能夠顯著改善涂層的摩擦和磨損性能。
提升抗熱震性能
添加低熔點(diǎn)玻璃粉可以顯著提升合金涂層的抗熱震性能。熱震實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在添加低熔點(diǎn)玻璃粉后,涂層的結(jié)構(gòu)更加致密,孔隙和未熔顆粒減少這阻止了涂層的翹起和脫落。因此,涂層與基體的結(jié)合更牢固,從而提高了涂層的抗熱震能力。
綜合性能的改進(jìn)
低熔點(diǎn)玻璃粉的添加可以改善合金涂層的摩擦磨損性能、抗彎強(qiáng)度和抗熱震性能。這些改進(jìn)使得合金涂層在使用過程中更耐磨、更強(qiáng)韌,并且能夠承受高溫環(huán)境下的熱沖擊。添加了低熔點(diǎn)玻璃粉的涂層更加致密,間隙孔隙明顯減少,這使得腐蝕介質(zhì)難以滲透并與基體發(fā)生反應(yīng),因而腐蝕增重較少。添加低熔點(diǎn)玻璃粉可以減少涂層中的孔隙數(shù)量,增加涂層結(jié)構(gòu)的密度。這使得電解質(zhì)難以通過孔隙擴(kuò)散,從而降低涂層的腐蝕速率。
結(jié) 論
在合金涂層中添加一定量的低熔點(diǎn)玻璃粉可以減少未熔化顆粒和孔隙的數(shù)量,從而得到更致密的結(jié)構(gòu)以及較好的結(jié)晶相延展性。這顯著改善了涂層的摩擦和磨損性能、抗熱沖擊性能和耐蝕性能。在我們測(cè)試的不同組成中,添加10%的低熔點(diǎn)玻璃粉的性能最佳,它的孔隙率減少了79.7%,壓入硬度提高了22.9%,磨損率降低了42.3%,彎曲強(qiáng)度提高了63.9%,同時(shí)改善了抗熱沖擊性能和耐蝕性能。
在合金涂層中適量添加低熔點(diǎn)玻璃粉末可以顯著改善其整體性能,使其更好地適應(yīng)水冷壁的復(fù)雜環(huán)境。