为大力推进节能减排,坚持绿色发展,高温烟气过滤除尘技术,作为我国先进生产技术的重要组成部分和关键技术环节,广泛应用于多个领域。但常见的耐高温滤料尚不能满足高温除尘的各项要求,如玻璃纤维滤料耐温性、耐折性差;陶瓷多孔滤料抗热振能力差,寿命短,成本高。本文以高性能、低成本为研究目标,开发新型合金纤维滤料,并开展合金纤维滤料腐蚀特性的研究对于资源集约、环境友好、推动产业结构优化升级具有重要意义。本文从腐蚀机理研究和腐蚀寿命预测两个方向出发,通过实验室模拟腐蚀的方式研究了316L、904L、Hastelloy C-276（HC）三种不同材质合金纤维滤料在SO2、SO3、HCl、HF气氛中的腐蚀行为和腐蚀机理,并结合热分析动力学对316L合金纤维滤料的使用寿命进行了预测。两种硫氧化物对于合金纤维滤料的腐蚀作用较弱,除湿SO3气氛外,其他气氛下合金纤维滤料表面均存在保护性腐蚀层。SO2气氛中,三种合金纤维滤料的整体腐蚀程度均较低,腐蚀对于滤料的过滤性能和力学性能影响小。HC合金纤维对于O2敏感性强,部分氧化后HC滤料的耐蚀能力在三者表现最佳;SO2浓度的变化对腐蚀反应的影响弱;H2O的加入对于腐蚀反应的进行起到了显著的抑制作用,高温气体中的水蒸气及其衍生物会使SO2保持分子态。腐蚀后的316L滤料局部出现点蚀坑,多分布在含有非金属夹杂物Mn S的纤维丝表面,原因在于夹杂物与金属基体之间的电位差加速了金属离子的迁移。SO3气氛中,HC滤料的耐腐蚀性能仍表现优异。干燥SO3气氛下,三种合金纤维滤料的腐蚀增重率拟合指数均大于2,腐蚀产物除氧化物外还存在部分金属硫酸盐,同时起到了阻滞反应进行的作用。湿SO3气氛下,部分SO3会与H2O反应生成H2SO4分子,加速了腐蚀反应;湿SO3气氛中的腐蚀速率与温度变化成负相关。通过对干/湿SO3气氛下腐蚀后的316L滤料进行表征,发现在低于酸露点的温度下,硫酸蒸汽会冷凝于纤维丝表面,造成点蚀孔的大量形成,加速腐蚀气体的渗透,造成裂纹以及剥落。相比于烟气中的硫氧化物,两种卤素氢化物对于合金纤维滤料的腐蚀作用更强。腐蚀后316L合金纤维滤料的力学性能下降严重,HF+O2的气氛下完全失效。HCl气氛中,三种合金纤维滤料的耐氯腐蚀性能随合金中Mo元素含量的上升而增强,Mo元素可以抑制合金中晶粒的长大,有利于合金的耐蚀性。HCl浓度的大小对合金的腐蚀行为起到关键性作用,高浓度HCl+O2的组合对于316L合金纤维滤料的腐蚀作用是灾难性的。氧化性气氛中的HCl的腐蚀能力比单纯HCl气氛更强,原因在于氧化生成的Cl2具有自催化作用。HF气氛中,在高温氧化工况中表现优异的Cr元素并未起到提高滤料耐腐蚀性的作用,原因在于Fe、Cr两元素腐蚀生成的主要产物Fe F2、Cr F2均非致密性结构,对于腐蚀气体的进入没有阻滞作用。由腐蚀后滤料的微观形貌发现,HF气氛下滤料的腐蚀行为主要表现为表面蚀孔的扩张。腐蚀反应初期,在HF和O2的共同作用下,滤料表面形成包含金属氧化物和氟化物在内的松散结构,接着腐蚀气体沿着表层产物的缝隙向内部渗透,在合金基体和外部腐蚀层交界处发生腐蚀反应生成金属氟化物以及H2O气体,在H2O气体由于分压向外部扩散过程中,金属氟化物同时被氧化为金属氧化物并释放HF,形成了HF的循环,最终造成了合金纤维丝表面的机械破坏。为实现316L滤料的使用寿命预测,首先通过热分析动力学对模拟烟气气氛下的腐蚀反应进行了分析,得到了腐蚀反应的动力学三因子;接着将动力学三因子代入非均相反应动力学方程,建立了316L合金纤维滤料使用寿命的预测模型。将两片316L滤料悬挂到实际工程的烟道中,分别进行了270天和542天的实际工况腐蚀,对腐蚀产物表征发现,腐蚀542天的滤料已完全失效,符合本文建立的腐蚀寿命预测模型计算所得结果。