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换热设备中水垢的物相分析及与换热面的界面结合状态

程林  
【摘要】:通过对不同厚度层的水垢进行 X 射线分析,发现了任何时候水垢都包含有两种不同结晶结构形态的 CaCO_3组成:一种是六方晶结构(方解石),另外一种是斜方晶结构(文石),一般来讲六方晶是主体部分。本研究利用混合粉末法推导出一定量计算公式,利用 X 射线衍射数据及本公式可方便地计算这两种碳酸钙的组成比例。进一步的研究表明这两种晶体结构的 CaCO_3的比例是随结垢层的厚度变化的,其中斜方晶与六方晶的比例随结垢层的厚度增加而增加后趋于平稳。用高倍 SEM 观察水垢与壁面的结合状态,结果表明水垢的附着强烈受壁面材质的影响,对于镀镍的界面污垢沉积的速度较慢,但在对于存在氧化铁的情况,水垢会快速沉积并增厚。对此,本研究从晶格匹配的观点出发,提出了"过渡界面"的概念,认为晶格类型及点阵常数类似或接近的物质更容易结合在一起。控制"过渡界面"的形成有助于抑制水垢的附着与长大。

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