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氮气保护对纳米复合涂层组织与性能的影响

大型燃煤发电厂锅炉管道的飞灰磨损是典型的高温冲蚀磨损现象之一，在管道表面电弧喷涂各种抗冲蚀涂层是解决锅炉管道磨损的有效手段之一。对电弧喷涂设备进行改装，引入氮气保护，可以减轻喷涂过程中氧化对电弧喷涂层组织结构和性能的影响，提高涂层的致密性和均匀性，达到进一步提高涂层冲蚀抗力的目的。

由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出，除了NH4离子外，氧化数为0的N2分子在图中曲线的i低点，这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲的话，N2是热力学稳定状态结构。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线(图中的虚线)的上方。因此，这些化合物在热力学上是不稳定的，容易发生歧化反应。在图中唯i一的一个比N2分子值低的是NH4离子。

正价氮呈酸性，负价氮呈碱性。

由氮分子中三键键能很大，不容易被破坏，因此其化学性质十分稳定，只有在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生成氨。同时，由于氮分子N2的化学结构比较稳定，CN和碳i化钙CaC2中的C2和氮分子结构相似。

现场制氮/工业制氮

现场制氮是指氮气用户自购制氮设备制氮，工业规模制氮有三类:即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法，将氧气和氮气分离。将装氮气的瓶子漆成黑色，装氧气的漆成蓝色。

实验室制法

制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，i常用的是如下几种方法:

⑴加热亚硝i酸铵的溶液: (343k)NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O

⑵亚硝i酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用: NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2H2O + N2↑

⑶将氨通过红热的氧化铜: 2 NH3 + 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2

⑷氨水与Br反应:8 NH3 + 3 Br2 (aq) === 6 NH4Br + N2↑

⑸重铬酸i铵加热分解: (NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O

{6}加热叠i氮化钠，使其热分解，可得到很纯的氮气，2NaN3===2Na+3N2↑