海洋构筑物表面等离子熔覆TiC/Ni复合材料涂层的人体步进防滑性能

随着海洋活动增加,军舰、商船、海上钻井平台等海洋构筑物表面滑摔现象频发,已经严重影响人员安全和海洋事业的发展。为了解决这个问题,世界各国纷纷利用表面处理技术制备各类涂层,提高海洋构筑物表面的防滑性能。本试验采用等离子熔覆技术在45钢表面制备TiC/Ni合金粉末制备人体步进防滑涂层,分析了涂层步进摩擦系数、显微组织、摩擦磨损性能、涂层材料和表面形貌对涂层防滑性能的影响。结果表明:加入TiC不仅提高了涂层的耐磨性,还提高了涂层的步进摩擦系数。随着TiC含量的增加,涂层摩擦系数和耐磨性均增加,除此之外涂层表面三维形貌、涂层材料都会对步进摩擦产生影响,并且干态摩擦系数大于湿态摩擦系数;相对于等离子喷涂制备的涂层,等离子熔覆制备的涂层虽然步进摩擦系数略低,但耐磨性明显提高。     

内河水沙冲蚀条件下港口钢构件涂层损伤劣化的图像识别方法*

为探究内河港口码头钢构件在水沙冲蚀条件下防腐涂层的损伤劣化规律,通过自制的水沙加速冲蚀磨损装置开展不同冲蚀条件下涂层材料损伤劣化的试验研究,基于图像识别技术对冲蚀损伤后的涂层表面形貌进行数字化和二值化特征提取,设定区分像素孔隙的灰度阈值,用以定量分析涂层表面破坏形式和损伤劣化面积。结果表明：当来流角度呈45°时,涂层损伤劣化最严重且表面凹坑比和划痕比大致相同,涂层损伤劣化面积随来流速度的增大呈指数扩大趋势;当含沙量低于45 kg/m3时,含沙量的增大对涂层损伤劣化有促进作用,但当超过45 kg/m3后反而降低了涂层损伤劣化速率,实现了在无损情况下对内河水沙冲蚀条件下钢构件涂层的损伤劣化规律分析。     

金属陶瓷复合涂层在舰船防腐技术中的应用

涂层涂覆以防止海水以及微生物腐蚀技术已被广泛应用于舰船防腐研究中,金属陶瓷复合涂层具有优越的耐腐蚀性能。本文综述金属陶瓷涂层在舰船防腐技术中的应用,总结金属陶瓷在防腐应用过程中能够影响其性能的涂层层数、涂层组成、涂层厚度及喷涂技术等关键因素,并归纳未来金属陶瓷发展的研究关键,为之后金属陶瓷在舰船防腐技术中的应用研究提供依据。     

基于40Cr杆件的防腐涂层腐蚀试验研究

在保证抗拉强度的情况下,为降低40Cr杆件表面腐蚀并提高其表面硬度,本文设计了镍铬合金/金属陶瓷复合涂层及镍铬合金/含防污剂的微纳米Al2O3.TiO2复合涂层,并对WCCoCr、CrCCrNi、Al2O3.TiO2及氧化铬等陶瓷涂层进行了中性盐雾腐蚀、电偶腐蚀、实海腐蚀等试验,试验结果表明高速火焰+爆炸喷涂微纳米Al2O3.TiO2复合涂层综合性能良好,可有效提高杆件的耐腐蚀性能和表面硬度。     

燃气轮机热障涂层技术专利分析

热障涂层是一种金属陶瓷复合涂层系统,常用于燃气轮机热端部件表面,以降低基底温度,保护燃气轮机在高温下长期工作。本文对燃气轮机热障涂层制备技术、涂层材料技术、结构设计技术相关的专利进行分析,研究了热障涂层技术相关专利的申请趋势、重点申请国、重点申请人、技术发展路线以及未来的发展趋势等。研究结果表明,我国在电子束-物理气相沉积制备技术、热障涂层梯度结构设计等方面与国外存在较大差距,国内需要在相应技术方面加强研发及专利布局。     

一种金属陶瓷复合涂层在舰船结构腐蚀与污损防护中的应用

针对舰船通海阀箱格栅腐蚀、污损严重的实际现状,提出了一种以复合粉末为喷涂材料制备金属陶瓷涂层,并与铜涂层形成复合涂层以实现舰船水下结构腐蚀、污损防护的喷涂工艺,通过开展系列实验室分析和海港挂板试验,验证了该技术在舰船腐蚀与污损防护中的应用效果,表明金属陶瓷复合涂层在舰船腐蚀与污损防护方面具有广阔的应用前景。     

纳米晶Ni-Mo合金电沉积工艺

采用电沉积法制备Ni-Mo合金电极,通过测定电极在30%KOH溶液中的阴极极化曲线,研究不同沉积条件(钼盐浓度、pH值、沉积电流密度、沉积温度)对镀层析氢性能的影响,并用XRD、SEM对镀层进行了表征。结果表明:所获得的镀层为纳米晶结构,镀层表面颗粒分布均匀且具有很大的比表面积。通过正交实验确定了最佳电沉积工艺条件:钼盐浓度32 g/L,pH值8.0,沉积电流密度22 A.dm-2,温度50℃。最佳工艺条件制备出的Ni-Mo合金电极的析氢过电位仅为68 mV,比纯Ni电极降低348 mV。     

静电纺丝PAN纳米纤维的制备与表征

将聚丙烯腈(PAN)粉末配制为PAN/DMF溶液,通过静电纺丝工艺制备了PAN纳米纤维.使用扫描电镜对纤维进行表征,研究了聚合物溶液浓度、静电压和喷射速率对纳米纤维形貌和直径的影响.结果表明:一定范围内减小高聚物溶液浓度、增大静电压、减小喷射速率,可适当减小纤维的直径.X射线衍射谱图分析表明,PAN溶液的浓度对纤维的结...     

基于改善真空开关弧后du/dt型混合直流断路器

强迫换流结束时刻真空开关两端电压会以阶跃形式上升至较大幅值,过大的电压峰值及变化率会直接增大弧后触头表面的电场强度及功率密度,从而影响其分断可靠性。本文旨在通过真空开关串联二极管及并联RC吸收支路的试验方案达到显著减小真空开关电压变化率的目的,依次开展了23kA电流等级分断试验,并探究二极管有无RC吸收支路对试验结果的影响,最后基于MATLAB/simulink仿真软件选取真空开关吸收支路的参数,并将仿真与试验结果对比,验证了方案的合理性与有效性。     

齿轮表面改性技术研究现状

齿轮表面改性技术对于齿面强化,延长齿轮的使用寿命和发展新型齿轮加工技术具有重要的意义.文中综述了齿轮表面改性技术的方法及涂层材料: 涂层方法由最初的化学气相沉积法发展到物理气相沉积法和离子注入法.其中,复合表面处理是目前研究最多的一种方法;涂层材料也由单一涂层向多元涂层发展.在此基础上,提出了齿轮表面改性技术的研究发展方向.     

WO3/PbO2电极材料复合共沉积工艺条件优化研究

为提高PbO_2的电容性能,采用复合共沉积法将纳米WO_3粒子掺杂进PbO_2基质中,制备得到WO_3/PbO_2复合电极材料.利用扫描电镜及电化学测试等分析方法,详细研究了沉积温度、沉积电流、粒子浓度及搅拌程度等工艺条件对材料形貌及电容性能的影响,并进一步优化了工艺条件.     

阳极连接电流峰的一种可能机制

待连接表面间的紧密接触是实现阳极连接的必要条件,因此分析紧密接触面积演化特点非常重要.本文借助等效电路法,考虑玻璃弹性形变及阳极表面二维不平整度,计算了紧密接触面积和连接电流强度.结果表明,紧密接触面积经过一孕育期后迅速扩大,在待连接表面边缘扩展速率显著下降,连接电流存在一峰值.该电流峰是电场引起的电流衰减和紧密接触面积增大引起的电流上升竞争的结果.     

焊接电流和保护气体对大电流MAG焊焊缝成形的影响

在相同线能量下，研究了焊接电流与不同组元保护气体(Ar、He、CO2、O2)对大电流MAG焊焊缝成形的影响。结果表明，随着电流的增大，焊缝表面由光亮平滑变为发黑起皱；焊缝截面熔池形状由指状过渡为锥形。再发展为盆形。用无He保护气体，熔池形状大电流时为蘑菇形，小电流时为指状，都不理想；大电流情况下，含He的混合气体调节范围较宽，且焊缝熔池形状比较理想，这使大电流时选用气体配比比较容易，只要保证电弧形态和熔滴过渡稳定即可，所以含He的保护气体适合于大电流的MAG焊接。     

磨削加工纳米晶镍铁合金试件的参数研究

使用不同的磨削加工参数对纳米晶镍铁合金进行加工,通过X射线衍射仪着重研究磨削过程中表面形态,残余应力及晶粒结构的变化。结果表明,增加最终试件厚度可以改善表面质量。电沉积状态下的表面残余应力几乎为零或接近于零。但电沉积态不同深度分布下的残余应力状态不同。如果采用适当的磨削工艺,可以认为磨削工艺对残余应力状态影响不大。磨削加工将增大材料的晶粒大小。砂轮对晶粒尺寸影响不大,而试样厚度对晶粒尺寸有一定影响。随着试件厚度增加,晶粒尺寸改变越小。磨削加工将减小材料晶格畸变。使用不同的砂轮在同等条件下加工时,磨粒更粗的砂轮对晶格畸变影响更大,晶格畸变率大大减小。用相同的砂轮在不同的磨削方向下加工,较大厚度的试件晶格畸变率较初始状态变化最小。采用纵向磨削对晶格畸变率的减低效果不明显。磨削加工对晶格距离的影响不明显。本文证明不同的加工工艺和参数会导致表面完整性产生很大差异,如表面微观形貌,残余应力等。因此,对于给定的材料,如何合理地选择加工工艺和参数对提高工件的表面质量和疲劳性能至关重要。     

热障涂层在900℃混盐中的抗热腐蚀性能

针对某型舰用燃气轮机的一级涡轮导向叶片材料,对其分别施加国内外现有的部分热障涂层,并通过表面封孔工艺制备出了新型热障涂层。在所制备的热障涂层试样和铸造合金试样表面涂覆75%Na2SO4+25%NaC l的盐膜,研究其在900℃空气中的热腐蚀性能。结果表明,未施加涂层的铸造合金受到了严重的热腐蚀,发生了严重的内氧化;而施加热障涂层的试样均表现出优异的抗热腐蚀性能,在热障涂层/粘结层界面处生成的连续致密的A l2O3膜,能阻挡粘结层进一步的氧化而维持与热障层的有效结合;施加封孔层的热障涂层因降低了界面A l2O3膜的生长速率,而展现出了最好的抗热腐蚀性能,并可预期有最长久的寿命。     

阳极连接电流峰的一种可能机制

待连接表面间的紧密接触是实现阳极连接的必要条件，因此分析了紧密接触面积演化特点非常重要。本文借助等效电路法，考虑玻璃弹性形变及阳极表面二维不平整度，计算了紧密接触面积和连接电流强度。结果表明，紧密接触面积经过一孕育期后迅速扩大，在待连接表面边缘扩展速率显著下降，连接电流存在一峰值。该电流峰是电场引起的电流衰减和紧密接触面积增大引起的电流上升竞争的结果。     

吹填层厚度对疏浚淤泥沉积特性影响的试验研究*

疏浚泥向堆场内吹填的过程中，宜分层进行，吹填厚度的选择直接影响疏浚泥在堆场内的沉积。利用不同高度的沉降柱，对同一含水率的泥浆进行沉积试验，研究泥浆高度对于泥浆沉积规律的影响。结果表明，在相同初始含水率情况下，较低的泥浆高度易于使泥浆发生固结沉降，泥浆高度较高则易于发生阻碍沉降；泥浆高度对于阻碍沉降模式下沉降速率的影响较小，沉降阶段持续时间与泥浆高度呈正相关；泥浆高度越高，沉积物平均含水率越小，且随着泥浆高度的增加，沉积物平均含水率趋于稳定。在本次研究范围内，当泥浆高度达到40 cm以上，沉降速率和沉积物含水率趋于稳定，沉降模式不再发生变化，泥浆高度对沉积规律的影响较小。     

面向扫砂工艺的钢板表面喷砂处理特性试验

基于自循环式喷吸砂设备,搭建自循环式喷砂工艺试验平台,对实现轻度喷砂的工艺参数进行研究,探索不同喷砂压力、喷砂速度条件下的钢板表面特性。结果表明,钢板表面粗糙度随着喷砂压力的增大而逐渐增大,随着喷砂速度的增大而逐渐减小。研究方法及结果可为船舶分段二次表面处理的实施提供借鉴。     

面向凹凸结构曲面的喷漆机器人轨迹优化研究

针对表面有凹凸结构的复杂曲面,采用匀速喷涂方法,曲面上曲率的变化造成涂层厚度差较大.根据实验数据推导出平面上的漆膜累积速率二次函数后,采用微分几何的面积放大定理推导出自由曲面上的漆膜累积速率二次函数.为提高曲面上涂层厚度的一致性,采用轨迹优化方法对表面有凹凸结构的复杂曲面的涂层厚度差进行补偿.最后通过计算机仿真验证了数学模型和优化算法的有效性和可行性.     

舰船高温排烟管表面纳米Al2O3-CeO2/Ni镀层的微观组织和抗高温氧化性能

为了制备具有优异抗氧化性能的复合镀层,试验采用双脉冲电源,在舰船高温排烟管试样表面沉积Al2O3-CeO2/Ni纳米复合镀层,通过抗氧化性能测试,研究了Al2O3纳米颗粒浓度和CeO2浓度对复合镀层的抗氧化性的影响。试验得出复合镀层的微观组织随着Al2O3颗粒的添加细化晶粒,当镀液中纳米CeO2颗粒浓度增加到1.5 g/L时,晶粒尺寸分布均匀,同时镀层表面平整、致密;复合镀层的抗氧化性随镀液中纳米Al2O3浓度增加而增加,随CeO2浓度的增加先降低后增加。