P110钢在CO 2 /H 2 S环境中腐蚀产物的半导体性能研究
发布时间：2021-12-31 00:51
P110油管钢在CO2/H2S腐蚀环境下会形成腐蚀产物膜,这层腐蚀产物膜形成之后,其性能对腐蚀的速率、腐蚀的类型以及缓蚀剂的作用效果等起到决定性作用。这主要是因为进一步的腐蚀取决于产物膜中电子传导及离子传递,它们则与半导体性能存在直接的联系,但目前还没有建立起腐蚀电化学与半导体性能之间的关系。本文对此作了初步的探索。首先在高温高压釜中制备了三种典型腐蚀产物膜层,即菱铁矿型的FeC03腐蚀产物膜层,主要成分为马基诺矿（FeS0.9）和亚稳态立方FeS的富铁相FeSl-x腐蚀产物膜层以及主要成分为磁黄铁矿型FeS、磁黄铁矿型六方Fel-xS和黄铁矿型FeS2的富硫相FeS1+x腐蚀产物膜层。然后采用莫特-肖特法、电容测试法、动电位极化法、电化学交流阻抗谱和失重法分别在NaCl、Na2SO4和NaHCO3溶液中测试腐蚀产物膜的半导体性质与其对基体保护性的关系。利用点缺陷模型（PDM）分析了FeC03膜在不同环境下的保护机制。结果表明,在NaCl和Na2SO4溶液中的FeC03膜中掺杂着大量VFe2-,从而表现为p型半导体,腐蚀产物膜中受主浓度高,膜层破坏严重,保护性较差；而在NaHC03溶液...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FeC03的晶体结构
浸泡72 h后取出。 2. 2实验过程P110钢试样依次用400#、800#、1000#水砂纸逐级打磨试样表面，然后用蒸馆水洗，丙酮除油，无水乙醇清洗，氮气吹干并称重待用。采用WHF-25型高温高压反应爸（威海自控反应爸有限公司）进行腐烛实验。实验先通入高纯氮气5 h除氧，再加入试样密封高压爸，继续通入高纯氮气1 h除氧。然升温到90。C，通入C02 (4MPa)。实验结束后试样表面用去离子水冲洗、无水乙醇洗，氮气吹干。将高压爸制备的带有腐蚀产物膜的钢片表面相互摩擦取下200 mg以上的粉末，在外烤灯下将其研磨均勾，保证没有粗粒，并持续干燥2 h。为确定使用红外压片机进压片的施加压力与持续时间，采用直径12_的模具，在做了不同加量的腐蚀产物末压片试验后，得到制得的压片结合性和稳定性最好的条件为：200 mg粉末、持续3in施压20MPa。实物如图2-1所示。
，得到了带有黑色腐烛产物膜的试样。将高压爸取出的腐蚀试样进行XRD测试，结果如图2-5所示。图中所有标记的面衍射峰均为菱铁矿FeC03晶体结构的衍射峰。单质铁的衍射峰并未出现，表明生成腐烛产物膜层较厚。
【参考文献】：
期刊论文
[1]储罐低温硫腐蚀物的产生与自燃[J]. 窦站,蒋军成,赵声萍,毛光斌. 腐蚀科学与防护技术. 2014(04)
[2]L360钢在含H2S/CO2溶液中的腐蚀失效形式研究[J]. 刘丽,吴辉,任呈强,王万国,祝明. 材料导报. 2014(S1)
[3]温度对管线钢H2S/CO2腐蚀行为的影响[J]. 杨建炜,章军,曹建平,陈晨,张雷,丁金慧,路民旭. 材料工程. 2011(01)
[4]X80和X70管线钢在NaHCO3溶液中钝化膜的电化学性能[J]. 梁平,李晓刚,杜翠薇,陈旭,刘智勇. 石油化工高等学校学报. 2008(02)
[5]N80油套管钢转化膜的电化学性能研究[J]. 李金波,郑茂盛. 腐蚀科学与防护技术. 2006(04)
[6]硫化法制备FeS2薄膜晶体结构和表面特性的研究[J]. 张辉,王宝义,张仁刚,万冬云,马创新,周春兰,魏龙. 核技术. 2004(12)
[7]EDTA辅助水热合成FeS2NiSe2复合纳米晶及其薄膜光电性质[J]. 吴荣,郑毓峰,张校刚,孙言飞,徐金宝. 物理学报. 2004(10)
[8]温度、Cl-浓度、Cr元素对N80钢CO2腐蚀电极过程的影响[J]. 陈长风,路民旭,赵国仙,白真权,严密林,杨延清. 金属学报. 2003(08)
[9]常见硫化物表面的XPS研究[J]. 贾建业,谢先德,吴大清,王建成,王燕. 高校地质学报. 2000(02)
[10]黄铁矿化学组成不均匀性与可浮性关系[J]. 陈述文,胡熙庚. 湖南有色金属. 1991(05)
本文编号：3559305
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FeC03的晶体结构
浸泡72 h后取出。 2. 2实验过程P110钢试样依次用400#、800#、1000#水砂纸逐级打磨试样表面，然后用蒸馆水洗，丙酮除油，无水乙醇清洗，氮气吹干并称重待用。采用WHF-25型高温高压反应爸（威海自控反应爸有限公司）进行腐烛实验。实验先通入高纯氮气5 h除氧，再加入试样密封高压爸，继续通入高纯氮气1 h除氧。然升温到90。C，通入C02 (4MPa)。实验结束后试样表面用去离子水冲洗、无水乙醇洗，氮气吹干。将高压爸制备的带有腐蚀产物膜的钢片表面相互摩擦取下200 mg以上的粉末，在外烤灯下将其研磨均勾，保证没有粗粒，并持续干燥2 h。为确定使用红外压片机进压片的施加压力与持续时间，采用直径12_的模具，在做了不同加量的腐蚀产物末压片试验后，得到制得的压片结合性和稳定性最好的条件为：200 mg粉末、持续3in施压20MPa。实物如图2-1所示。
，得到了带有黑色腐烛产物膜的试样。将高压爸取出的腐蚀试样进行XRD测试，结果如图2-5所示。图中所有标记的面衍射峰均为菱铁矿FeC03晶体结构的衍射峰。单质铁的衍射峰并未出现，表明生成腐烛产物膜层较厚。
【参考文献】：
期刊论文
[1]储罐低温硫腐蚀物的产生与自燃[J]. 窦站,蒋军成,赵声萍,毛光斌. 腐蚀科学与防护技术. 2014(04)
[2]L360钢在含H2S/CO2溶液中的腐蚀失效形式研究[J]. 刘丽,吴辉,任呈强,王万国,祝明. 材料导报. 2014(S1)
[3]温度对管线钢H2S/CO2腐蚀行为的影响[J]. 杨建炜,章军,曹建平,陈晨,张雷,丁金慧,路民旭. 材料工程. 2011(01)
[4]X80和X70管线钢在NaHCO3溶液中钝化膜的电化学性能[J]. 梁平,李晓刚,杜翠薇,陈旭,刘智勇. 石油化工高等学校学报. 2008(02)
[5]N80油套管钢转化膜的电化学性能研究[J]. 李金波,郑茂盛. 腐蚀科学与防护技术. 2006(04)
[6]硫化法制备FeS2薄膜晶体结构和表面特性的研究[J]. 张辉,王宝义,张仁刚,万冬云,马创新,周春兰,魏龙. 核技术. 2004(12)
[7]EDTA辅助水热合成FeS2NiSe2复合纳米晶及其薄膜光电性质[J]. 吴荣,郑毓峰,张校刚,孙言飞,徐金宝. 物理学报. 2004(10)
[8]温度、Cl-浓度、Cr元素对N80钢CO2腐蚀电极过程的影响[J]. 陈长风,路民旭,赵国仙,白真权,严密林,杨延清. 金属学报. 2003(08)
[9]常见硫化物表面的XPS研究[J]. 贾建业,谢先德,吴大清,王建成,王燕. 高校地质学报. 2000(02)
[10]黄铁矿化学组成不均匀性与可浮性关系[J]. 陈述文,胡熙庚. 湖南有色金属. 1991(05)
本文编号：3559305
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