High Temperature Oxidation of Nickel-based Cermet Coatings Composed of Al <sub>2</sub> O <sub>3</sub> and TiO <sub>2</sub> Nanosized Particles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract New technological challenges in oil production require materials that can resist high temperature oxidation. In-Situ Combustion (ISC) oil production technique is a new method that uses injection of air and ignition techniques to reduce the viscosity of bitumen in a reservoir and as a result crude bitumen can be produced and extracted from the reservoir. During the in-situ combustion process, production pipes and other mechanical components can be exposed to air-like gaseous environments at extreme temperatures as high as 700 °C. To protect or reduce the surface degradation of pipes and mechanical components used in in-situ combustion, the use of nickel-based ceramic-metallic (cermet) coating produced by co-electrodeposition of nanosized Al 2 O 3 and TiO 2 have been suggested and earlier research on these coatings have shown promising oxidation resistance against atmospheric oxygen and combustion gases at elevated temperatures. Co-electrodeposition of nickel-based cermet coatings is a low-cost method that has the benefit of allowing both internal and external surfaces of pipes and components to be coated during a single electroplating process. Research has shown that the volume fraction of dispersed nanosized Al 2 O 3 and TiO 2 particles in the nickel matrix which affects the oxidation resistance of the coating can be controlled by the concentration of these particles in the electrolyte solution, as well as the applied current density during electrodeposition. This paper investigates the high temperature oxidation behaviour of novel nanostructured cermet coatings composed of two types of dispersed nanosized ceramic particles (Al 2 O 3 and TiO 2 ) in a nickel matrix and produced by coelectrodeposition technique as a function of the concentration of these particles in the electrolyte solution and applied current density. For this purpose, high temperature oxidation tests were conducted in dry air for 96 hours at 700 °C to obtain mass changes (per unit of area) at specific time intervals. Statistical techniques as described in ASTM G16 were used to formulate the oxidation mass change as a function of time. The cross-section and surface of the oxidized coatings were examined for both visual and chemical analyses using wavelength dispersive x-ray spectroscopy (WDS) element mapping, X-ray Diffraction (XRD) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The results showed that the volume fraction for each type of particle in the nickel matrix corresponded to its partial molar concentration in the electrolyte solutions. Increase in volume fraction of particles in the nickel matrix was correlated to lower oxidation rates. It was concluded that formation of Ni 3 TiO 5 and NiTiO 3 compounds can reduce the oxidation rate of cermet coatings by capturing some inward diffusing oxygen ions resulting in a lower number of nickel cations diffusing upward into the oxide layer.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».