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。     

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。     

船用铸铁耐高温甲酸腐蚀涂层抗高温腐蚀性能研究

为有效预防铸铁材料的腐蚀,提高船舶的安全性,研究船用铸铁耐高温甲酸腐蚀涂层抗高温腐蚀性能。制备纳米Fe粉体材料和添加了纳米Al粉和Cr₃C₂粉的Fe-Al/Cr₃C₂复合喷涂粉体材料以及指标甲酸溶液,利用正火态20钢制备铸铁试件M-1和M-2,将甲酸溶液作为腐蚀溶液,在不同高温环境下进行抗高温腐蚀性能测试。试验结果表明,铸铁涂层试件在高温甲酸溶液腐蚀后,涂层表明呈现不同程度凸起,该凸起为Al和Cr氧化物以及Fe氧化物,该氧化物对铸铁材料起到了保护膜作用,因此试件M-2的抗高温腐蚀性能较好;在相同高温甲酸溶液腐蚀环境下,试件M-2的质量损失数值也低于试件M-1,表明添加了纳米Al粉和Cr₃C₂粉的Fe-Al/Cr₃C₂复合喷涂粉体材料制备成的铸铁试件M-2抗高温腐蚀能力较强。     

银包覆铁硅铬粉的制备与电磁屏蔽性能研究

[目的]针对海洋环境下电子设备的电磁屏蔽需求,开展高性能电磁屏蔽材料制备及性能研究。[方法]通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、四探针和振动样品磁强计对原始铁硅铬(FeSiCr)粉及银包覆改性后的FeSiCr@Ag的表面形貌、物相组成、电导率和铁磁性能进行分析,采用矢量网络分析仪对样品的S参数进行测试。借助盐雾试验箱模拟涂层在海洋环境下工作的腐蚀行为并对其宏观和微观形貌进行观察,同时使用电化学工作站监测涂层在质量分数为3.5%的氯化纳(NaCl)溶液中的腐蚀行为,并研究其腐蚀机理。[结果]结果表明：随着反应过程中硝酸银(AgNO₃)添加量的提高,镀银层致密完整。化学镀银后其电导率可达586.79 S/cm,X波段屏蔽效率高达80 dB。在湿热、高盐雾环境加速腐蚀96 h后,FeSiCr@Ag制备的树脂涂层表面无锈蚀现象。化学镀银前后的涂层自腐蚀电位分别为-0.4和-0.09 V,表明镀覆银层后腐蚀介质渗入涂层的速率减慢,缓蚀效果良好。[结论]包覆改性后的FeSiCr@Ag材料具有高效电磁屏蔽性能及良好的耐腐蚀性。     

海洋条件下金属材料的化学—力学稳定性

为适应全面发展海洋技术以实现深海资源工业性开采的需要,对海洋构筑物的材料提出了更高的要求。本文仅就最有代表性的材料、主要工作环境和工程特点分别作了评价,并列举了各种材料抗全面腐蚀与局部腐蚀性能、腐蚀对材料力学性能的影响、抗应力腐蚀性能和抗氢脆能力等的试验结果和保护措施等。     

新型水面舰艇防护结构模型制作工艺及装舰可行性分析

[目的]为确保研究的新型防护装甲结构在大型舰船上顺利安装,充分提高安装效率以及发挥防护效果,开展了大型舰船新型防护装甲的装舰工艺研究。[方法]以"纳米二氧化硅(SiO_2)气凝胶/抗弹陶瓷/高强聚乙烯(PE)/纳米SiO_2气凝胶"典型复合装甲为研究对象,对该复合装甲进行模型设计、材料和设备选型以及局部1∶1模型制作工艺的研究。探讨新型复合装甲在焊接过程中,高温对高强聚乙烯的响应以及在实船上安装工艺的可靠性。[结果]试验结果表明,焊接所产生的高温对高强聚乙烯无影响。[结论]研究的新型防护装甲安装工艺流程具有可行性、操作性较好、精度可控、质量可检查、可靠性好等特点,是一种可行的装舰工艺方案。     

原油油船货油舱耐蚀钢检测技术发展研究

货油舱的服役环境复杂,对船板钢具有很强的腐蚀性,内底板主要发生点蚀,上甲板主要发生均匀腐蚀。货油舱使用耐蚀钢是涂层保护的唯一替代方案。国际海事组织和中国船级社对货油舱耐蚀钢的腐蚀检测要求进行了明确规定。内底板耐蚀钢腐蚀检测要求简单,国内研究机构已经熟练掌握,取得了较多的研究成果;上甲板耐蚀钢腐蚀检测要求复杂,国内相关的研究成果较少。设备标准化及参数统一化是上甲板耐蚀钢腐蚀检测技术的发展方向。     

HVAF制备铝基非晶合金涂层及其腐蚀行为研究

[目的]为提升2024铝合金表面的耐蚀性能,开展先进涂层制备技术及其腐蚀行为研究。[方法]采用空气超音速火焰喷涂(HVAF)制备铝基非晶合金涂层。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对非晶涂层及2024铝合金基体的成分、微观结构进行分析。采用电化学工作站监测非晶涂层和铝合金基体在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并借助扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行观察。[结果]结果表明:HVAF工艺较高的喷涂速度有效降低了涂层的孔隙率(0.35%);同时,较高的喷涂速度使得熔化颗粒的冷却速度高于非晶形成所需的临界冷却速率,极大增加了涂层的非晶含量(高达81.3%)。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,铝基非晶合金涂层的耐蚀性能优于2024铝合金基体,其钝化电流密度为8×10~(-6)A/cm~2,点蚀电位约为-0.30VSCE,低频下的阻抗值约为2024铝合金基体的4倍。铝基非晶合金涂层的腐蚀机制为均匀腐蚀,而2024铝合金基体为点蚀。[结论]HVAF工艺可制备具有高非晶相含量、低孔隙率的铝基非晶合金涂层,能明显改善铝基非晶合金涂层的耐蚀性能。     

纳米氧化钇对海洋用铝合金耐腐蚀性能的影响

铝合金是一种非常重要的船舰材料,由于海水具有腐蚀性能,可对长期在海水中的铝合金材料造成腐蚀,所以如何提高铝合金材料在海水中的抗腐蚀性能是一个非常有意义的课题。本文以碳胺溶液进行沉淀制备纳米氧化钇,通过Cu SO4点滴实验和扫描电镜对硅烷膜表面的观察发现,在硅烷膜制备过程中添加氧化钇可以很明显的提高硅烷膜的耐腐蚀性,且在本实验条件下,氧化钇的最佳掺杂量为10~20 mg/L。     

外加电流阴极保护装置在舰船防腐中的应用研究

海水具有很强的腐蚀性,因而对于长期处于海水中的舰船而言,抗腐蚀性显得尤为重要。由合金构成的舰船材料很容易遭到海水腐蚀,加之海水盐度大,氯离子较多,很容易使船板材料产生电化学腐蚀作用。外加电流阴极保护装置能够有效地保护舰船材料免遭进一步腐蚀。本文对外加电流阴极保护装置的研究进展、原理、组成及注意问题进行阐述。     

镍基氧化铝对舰船用材料防腐性能研究

镍基合金大多具有良好的耐腐蚀性,氧化铝的纳米级颗粒可以和镍基电镀液一起,形成具有抗腐蚀性、耐磨性强的电镀材料。本文以瓦特镀镍溶液为基础电镀液,加入纳米氧化铝,通过共沉积的方法,制得镍基纳米氧化铝电镀液,通过对经过电镀涂层的舰船用材料浸泡试验和极化曲线测试,测试数据表明,镍基氧化铝涂层可以提高舰船用材料的防腐蚀性能。     

新型高阻尼螺旋浆材料耐蚀性试验研究

对高强度，高阻尼，耐腐蚀螺旋浆材料－ＣｕＡｌＢｅＸ系９１１０合金的耐海水（包括静态和应力作用下）腐蚀性和抗空泡腐蚀性能进行了较为全面系统的试验研究，结果证实，此合金有极优异的耐海水腐蚀性和抗空泡腐蚀性能，而强度和阻尼高，有明显的降噪效果，是要求低噪音，高负荷的舰船螺旋浆的理想用材。     

基于交流阻抗技术的涂层性能评价方法

[目的]船舶表面使用涂层涂覆是常见的船舶防腐方法,涂层防腐性能的好坏直接反映船舶表面的腐蚀程度。尽管涂层涂覆作为船舶上有效的防腐技术已经应用了几十年,但始终缺少对涂层防腐性能进行快速有效检测的方法。[方法]通过建立合理的涂层体系等效电路模型,采用交流阻抗检测技术对试验涂层进行盐雾老化和紫外老化涂层性能试验,并利用Matlab数据处理软件对试验结果进行计算分析。[结果]从而得出涂层体系中各等效元件的参数来评估涂层的性能,并制定涂层老化失效电化学评定标准。[结论]盐雾老化和紫外老化涂层性能实验结果表明,基于交流阻抗技术及相应的电化学评价参数能够快速准确地对涂层性能进行综合评价。     

三峡船闸输水廊道反弧门涂层失效及腐蚀原因分析

为保障三峡船闸输水廊道反弧门的运行安全，在2021和2022年三峡船闸计划性停航检修期间，对南北两线船闸反弧门的腐蚀状况进行检测和评估，分析其防腐蚀涂层起泡破坏及门体腐蚀的原因。结果表明，反弧门涂层存在大面积起泡、剥落，门体及构件的局部腐蚀问题凸显，涂层损伤及锈蚀面积约占反弧门检测面积的20%。反弧门原有涂装材料和热喷锌层仍能发挥防腐蚀作用，尚不需要进行大面积维修，但对于局部腐蚀和涂层破坏明显的区域，应及时修复，并加强检测、维护，避免发生腐蚀失效威胁门体安全。同时，针对反弧门遭受的高速水流冲蚀、空蚀以及电偶腐蚀耦合破坏问题，提出进行反弧门表面高弹、抗冲耐磨防护材料修复以及施加牺牲阳极阴极保护防护试验研究的建议。     

爆炸破片侵彻钢/陶瓷/铝复合板的数值计算研究

陶瓷复合装甲具有优良的抗弹性能,合理设置复合靶板各层厚度有利于提高其抗弹性能。文章采用非线性动力学程序AUTODYN,模拟了直径为8mm的圆柱形破片对钢/陶瓷/铝复合靶板的侵彻过程,分析侵彻过程中靶板的破坏机理。通过一系列模拟,分析钢面板厚度、陶瓷层厚度以及铝背板厚度对复合靶板抗侵彻性能的影响,研究表明在面密度一定时,减小面板厚度,增加陶瓷和铝背板厚度对复合靶板的抗弹性能有明显提高。     

00Cr21Ni14Mo2Mn5N钢焊接接头晶间腐蚀性能研究

通过对00Cr21Nil4Mo2Mn5N不锈钢焊接接头晶间腐蚀性能试验研究,利用低倍检测、扫描电镜能谱分析和金相显微镜对晶间腐蚀斯口进行观察、检测和分析,确定晶间腐蚀试验发生断裂并不是由晶间腐蚀引起．而是母材与焊接材料的强度差距太大所致。研究为焊接接头晶问腐蚀试验的检验及判定提供了理论依据,从多个方面分析了影响焊接接头晶间腐蚀性能的原因,并就提高不锈钢焊接接头抗晶间腐蚀的能力进行探讨。     

高耐磨甲板防滑涂层的制备及其性能研究

[目的]为解决大型设备对船舶甲板表面的磨损问题,研制一种新型高耐磨甲板防滑涂层。[方法]该涂层主要由底漆、防滑层及面漆组成;采用摩擦系数测试仪和滑动磨损测试仪分别进行涂层防滑、耐磨损性能测试,研究涂层在不同工况(干、湿、油态)下的磨损行为。[结果]研究结果表明:研制的甲板防滑涂层具有高耐磨性及较高的摩擦系数;在不同工况条件下的摩擦系数随着磨损次数的增加逐渐降低,其中油态条件下涂层的摩擦系数最低,主要与航空煤油的润滑作用有关;涂层的磨损失重率随着磨损次数的增加呈上升的趋势;涂层的磨损机制主要为初期磨损阶段的磨粒磨损和稳定磨损阶段的粘着磨损。[结论]研究成果不仅能够保证海洋结构物的服役安全性,还可为新型甲板防滑涂层的开发和应用提供理论依据。     

水泵用陶瓷轴承

1.前言近年来,在用精细陶瓷作为涡轮机械回转轴之滑动轴承材料方面进行了广泛的试验研究。一般将这种轴承称之为陶瓷轴承。实用中又从大的方面分为滚动轴承和滑动轴承。作为这些轴承的摩擦副材料,虽然都是以这种或那种非氧化物陶瓷材料为主,但两者的使用功能却大不相同。例如,飞机燃气轮机所用的滚动陶瓷轴承是以在高温高速下使用为主要目的,     

舷侧防护结构抗导弹动能穿甲防护性能数值仿真

[目的]为了分析不同的舷侧防护结构抗导弹战斗部动能穿甲的防护性能,[方法]设计单层均质钢装甲结构、双层格栅防护结构等舷侧防护结构,采用数值仿真方法对比不同的舷侧防护结构阻拦中型亚音速半穿甲反舰导弹战斗部的效果。[结果]研究结果表明:采用形式简单的单层均质钢装甲作为舷侧防护结构时,需采用力学性能优良且厚度50 mm以上的某高强度钢,并且在实船应用中还应考虑薄、厚板间施工以及异种钢电位差腐蚀等问题;而采用双层格栅舷侧防护结构则可以避免上述问题。对于双层格栅防护结构,在重量一定的条件下,通过将重量资源分配给内层板以增加内层板厚度,可以显著提高双层格栅结构的整体防护能力。[结论]研究成果可为水面舰船抗导弹动能穿甲舷侧防护结构设计提供参考。     

纳米氧化锆材料等离子喷涂涂层性能研究及应用

舰船设备表面在高温、高湿、盐雾、酸雾的作用下产生严重腐蚀,需要进行有效防护。文章在解决纳米氧化锆等离子喷涂工艺的基础上,成功地获得各种厚度的涂层,并采用王水对纳米氧化锆材料涂层进行耐酸性试验。通过电子显微镜（SEM）观察到王水侵蚀后的涂层结构仍然完整致密,具有很好的耐酸性,可应用于舰船防腐防漏。同时对纳米和非纳米氧化锆两种材料涂层的抗热震性能进行比较。试验结果表明．纳米氧化锆材料涂层抗热震性能优于普通氧化锆涂层,可适用于舰船动力装置高温部件隔热防护。