20.5.2019

Tohtorinväitös korroosiomekanismeista

MSc Jingxin Suin väitöskirja epäorgaanisen kemian alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa perjantaina 24.5.2019.

Väitöskirjan otsikkona on Initial stages of alkali salt induced high temperature corrosion mechanisms.

Uusiutuvaa polttoainetta biomassaa käytetään laajalti sähkön- ja lämmöntuotannossa, johtuen biomassan hiilidioksidineutraaliudesta, saatavuudesta ja erilaisista sille osoitetuista tukihyödyistä. Biomassa sisältää yleensä huomattavat määrät korroosiota aiheuttavia yhdisteitä, jotka siirtyvät savukaasuun polttoprosessin aikana. Nämä yhdisteet voivat joko aiheuttaa korroosiota kaasumaisina tai ne voivat tiivistyä ja kasautua tulistinputkien pinnalle, mikä voi johtaa kasaumien aiheuttamaan korroosioon ja tulistinputkien lyhyempään käyttöikään. Alkalisuoloja pidetään yleisesti korroosioon eniten vaikuttavina yhdisteinä, sillä niitä esiintyy suuria määriä useissa biopolttoaineissa.

Tämä työ esittelee uuden yhdistelmätekniikan, jota voidaan hyödyntää tutkittaessa kolmen alkalisuolan (KCl, NaCl ja K₂CO₃) vaikutusta tulistinputkimateriaalin (Sanicro 28 (Fe31Cr27Ni)) korroosion alkumekanismiin. Menetelmä yhdistää kronoamperometrian (CA), röntgenfluoresenssispektroskopian (XPS), pyyhkäisyelektronimikroskopian (SEM) ja aikaerotteisen sekundääri-ionimassaspektrometrian (ToF-SIMS). Kronoamperometriaa hyödynnettiin havaitsemaan hapetus- ja pelkistysreaktioiden aiheuttamia virranmuutoksia, joiden perusteella korroosion eri vaiheet pystyttiin erottamaan toisistaan. Röntgenfluoresenssispektroskopian ja pyyhkäisyelektronimikroskopian avulla tarkasteltiin reaktioissa muodostuneiden oksidien morfologiaa, paksuutta ja kemiallista koostumusta. Massaspektrometriaa käytettiin yhdessä stabiilin happi-18 isotoopin kanssa tutkittaessa yksityiskohtaisesti hapetus- tai korroosioreaktion mekanismeja.

Työn tuottamia tuloksia voidaan hyödyntää materiaalisuunnittelussa sekä voimalaitoksissa, kun pyritään arvioimaan materiaalin suoriutumista biomassan polttoprosesseihin liittyvissä haastavissa olosuhteissa.

Jingxin Sui väittelee tohtoriksi perjantaina 24 toukokuuta 2019 klo 13 osoitteessa auditorio Ringbom, Axelia, Piispankatu 8, Turku. Vastaväittäjänä toimii dosentti Jesper Liske, Chalmers tekniska högskola, Ruotsi ja kustoksena professori Leena Hupa, Åbo Akademi.

Jingxin Sui on syntynyt 18.2.1987 Jinanissa, Shandongissa, Kiinassa. Hän suoritti ylioppilastutkinnon vuonna 2005 Shandong Experimental High School -lukiossa ja BSc-tutkinnon 2009 Qilu University of Technology -yliopistossa sekä MSc-tutkinnon 2011 Åbo Akademissa.

Jingxin Sui on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 045 843 0432 ja sähköpostitse osoitteesta jingxin.sui@abo.fi.

Väitös on sähköisessä muodossa Doriassa:
www.doria.fi/handle/10024/168738?locale=lfi.

Klikkaamalla kuvaa saat ladattua painokelpoisen kuvan väittelijästä.
Kuva on tiedotusvälineiden vapaasti käytettävissä.