纳米氧化锌复合氧化钛海洋防腐防污涂料的制备及性能研究

针对传统氧化层涂料防腐防污性能不佳的问题,制备了一种纳米氧化锌复合氧化钛海洋防腐防污涂料。通过可调式涂膜器等制备仪器、纳米ZnO等制备材料,制备纳米掺杂氧化膜,得到氧化钛溶胶与氧化锌溶胶,将这2种溶胶按照比例进行调配,得到氧化锌-二氧化钛纳米复合膜,最后制备出纳米氧化锌复合氧化钛海洋防腐防污涂料。通过与传统氧化层涂料进行防腐防污性能的对比实验,验证了纳米氧化锌复合氧化钛涂料具备更好的防腐防污性能。     

船体钢结构的防腐方法及性能

传统的船体钢结构防腐方法存在着防腐性能差的缺陷,为此提出船体钢结构防腐方法及性能研究。采用RUST-X水性带锈底漆对船体钢结构表面进行预处理,采用水性金属防腐涂对预处理后的船体钢结构表面进行刷涂,将其与海水、氧气、电解质等进行屏蔽,以屏蔽后的船体钢结构为基础,采用阳极、阴极保护与覆盖层保护结合的方法对船体钢结构电化学反应进行抑制,实现了船体钢结构的防腐。采用实验对防腐方法的性能进行验证,通过实验得到提出的船体钢结构防腐方法的船体钢结构厚度比传统方法多出100 mm,产生的腐蚀产物重量比传统方法少了2.8 g,说明提出的船体钢结构防腐方法具备极好的防腐性能。     

新型微结构船体防污表面的制备与分析

为解决船体表面生物污损现象造成的船舶运行阻力增大、寿命降低等问题。本文研究利用反应离子刻蚀(RIE)技术方法,制备具有特定微结构的304不锈钢防污表面,选用三角褐指藻(P. tricornutum)和小球藻(C. pyrenoidosa)为目的污损生物,对微结构表面开展防污实验。使用接触角测量仪分析微结构表面的浸润性,利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)和ImageJ软件对微结构表面的防污性能进行评价。结果表明:微结构表面接触角增大至108.5°,为疏水表面;微结构表面对三角褐指藻和小球藻的抑制率达到91.5%和89.8%,显示出优异的防污能力。该新型微结构表面为船舶绿色防污减阻表面的设计提供依据。     

耐蚀材料在船体防腐层中的应用

船舶在航行过程中,有大量零部件处于海水之中,通过统计研究,船舶结构平均使用5年后,很多零部件会出现腐蚀破坏现象,使船舶航行安全性受到较大挑战。为了较好地将耐腐蚀材料应用于船体防腐层,提高船舶结构防腐蚀能力以及船舶结构使用寿命、航行安全性,本文对船舶腐蚀因素进行全面分析与总结,针对各类船舶结构腐蚀原因,对各类耐腐蚀材料防腐蚀性能、应用场合进行分类介绍,并给出相应的防腐蚀策略,为耐腐蚀材料在船舶防腐层设计中的应用提供参考。     

低表面能船舶防污涂料的疏水结构及防污性能

以有机硅改性丙烯酸树脂为基料,添加纳米SiO2和超细颜填料粉体,制备了低表面能船舶防污涂料.用接触角检测仪测量涂膜表面的接触角,用数码显微镜观察水与涂膜之间的界面,用扫描电镜对涂膜表面形貌进行分析,并在大连湾进行实海挂板试验.结果表明,水滴与防污涂料涂膜的接触角可达149°,接触界面间存在着大量气垫,涂膜表面具有微米-纳米阶层结构,这是涂膜疏水及防止污损生物附着的主要原因.     

线缆打圈对船体材料磁化影响的数值模拟

为评估船用焊机等电气设备线缆打圈对船体材料的磁化影响,阐述线圈电磁计算的要点,建立有限元模型。对不同高度、不同直径和不同安匝数的直流线圈模型进行数值模拟,得到多个条件下的线圈中心最大磁场强度。对比文献,得到不同条件下最大磁场强度对船体材料的影响。结果表明,即使在典型工况条件下,线缆打圈仍会对船体材料会产生不可忽略的磁化影响,在实船建造时应注意规避。     

牺牲阳极和包覆材料联合保护在友谊港的防腐应用

根据不同海洋腐蚀区域的特点,采取涂层保护、冷包缠防腐保护和牺牲阳极阴极保护组合保护的形式,对毛里塔尼亚友谊港钢管桩进行防腐修复。施工过程中严格质量控制,达到了预期的实施效果,顺利通过了友谊港业主的验收。     

Co-TiO_2纳米复合材料防腐及组织性能研究

Co-TiO_2纳米复合材料因其优良的防腐性被广泛应用于舰船材料上。本文以钛酸丁酯、硝酸钴为原料,采用溶胶凝胶法制备得到Co-TiO_2纳米复合材料,并对不同掺杂比、不同热处理温度下的复合纳米材料进行盐雾、红外、形貌、吸附性能测试,得到最优掺杂比和最优热处理温度,为以后Co-TiO_2纳米复合材料在舰船方面的研究奠定基础。     

材料性能对分布式浮力模块整体性能的影响

为探究材料性能对分布式浮力模块整体性能的影响,基于材料设计环节的浮力材料性能设计工作,制备具有不同空心玻璃微珠体积分数的固体复合浮力材料,测试成品的密度性能和耐压强度性能,并结合相应理论值分析其性能的变化趋势。根据复合材料的微观特征和分布式浮力模块的结构形式,建立相关数值模型,研究对应的破坏形式。结果表明,改变空心玻璃微珠体积分数对分布式浮力模块的密度性能和耐压强度性能均会产生影响。此外,针对材料设计工作提出指导性建议。     

船体腐蚀对船舶强度的影响

基于营运船的船体腐蚀状况,运用船体剖面模数概念,分析了船体腐蚀对船舶强度的影响,提出了一些保证船舶强度的措施,为船舶的保养工作提供参考,以减少船舶安全事故的发生.     

着水姿态对大型水陆两栖飞机着水性能的影响

针对着水姿态对水陆两栖飞机船体着水性能的影响,通过单船身(机身)模型着水试验与仿真,分析着水载荷和运动响应,单船身模型可排除气动力及复杂的水面效应等因素引起的试验与仿真的差异。结果表明仿真与试验结果一致性较好,压力分布满足设计要求;初始姿态角对压力分布及加速度的时历变化影响不大,但艉部着水前期姿态角会出现减小的现象;加速度和姿态角峰值随着初始姿态角的增大会出现明显的波谷型变化。综合看来,该型水陆两栖飞机着水性能在6°-8°姿态角范围内较优,7°最佳。     

基于视觉技术的船舶船身锈蚀检测

由于基于无人机的锈蚀检测技术具有船身锈蚀检测范围小的缺陷,为了扩大船身锈蚀的检测范围,提出了基于视觉技术的船舶船身锈蚀检测。在检测船身锈蚀之前,采用视觉技术对锈蚀图像去噪并归一化处理,得到船舶船身锈蚀的预处理流程,完成船舶船身锈蚀的预处理;在视觉技术的基础上,通过船舶船身锈蚀的产生机理,得到锈蚀检测算法设计流程,完成锈蚀检测算法的设计;最后通过采用视觉技术检测船舶船身锈蚀的基本步骤,实现了基于视觉技术的船舶船身锈蚀检测。实验结果表明,基于视觉技术的锈蚀检测技术相比于基于无人机的锈蚀检测技术,船身锈蚀的检测范围更大。     

船体腐蚀规律与防腐蚀对策

对船体进行广泛、深入勘验调查后 ,获取了大量腐蚀与防护信息 ,并从环境、设计与保护方面 ,分析了船体腐蚀的影响因素 ,初步掌握了船体腐蚀规律 ,针对性提出了腐蚀防护对策。     

双点腐蚀对船体板应力集中影响研究

为研究双点腐蚀蚀坑的船外板孔边处的应力集中,以半球形蚀坑为例,建立含半球形蚀坑的船外板有限元模型,对蚀坑大小、蚀坑间距及排列方式对应力集中的影响进行数值计算。研究表明,当蚀坑垂直载荷方向分布时,则孔边应力集中随两孔间距的增大而增大,当2个蚀孔相切时,孔边应力集中达到最大,而后应力集中随蚀坑间距的增大而减小,当蚀坑间距大于3倍蚀坑半径时,2个蚀坑之间的相互影响可忽略不计;当蚀孔平行载荷方向分布时,孔边应力集中大体随蚀坑间距的增大而增大。当蚀坑间距大于5倍半径时,2个蚀坑之间的相互影响可以忽略不计。该研究可为考虑腐蚀的老龄舰艇强度计算提供参考。     

船体结构腐蚀凹坑焊补修复技术研究

针对船体结构腐蚀凹坑修复问题,利用热-力耦合弹塑性数值计算技术,研究了焊补修复方法,对较大面积和深度坡口的厚壳体凹坑多道焊接过程进行模拟计算,掌握壳体凹坑修复过程中温度场和应力场分布规律,得到最佳工艺参数,并利用试验进行验证。结果表明,采用数值计算方法可较准确预测焊接的温度场和变形以及厚板结构的残余应力,为工艺参数的制定提供重要依据。     

船体结构腐蚀凹坑焊补修复技术研究

针对船体结构腐蚀凹坑修复问题,利用热-力耦合弹塑性数值计算技术,研究了焊补修复方法,对较大面积和深度坡口的厚壳体凹坑多道焊接过程进行模拟计算,掌握壳体凹坑修复过程中温度场和应力场分布规律,得到最佳工艺参数,并利用试验进行验证.结果表明,采用数值计算方法可较准确预测焊接的温度场和变形以及厚板结构的残余应力,为工艺参数的制定提供重要依据.     

红外成像超高速飞行器窗口材料的选取与性能研究

从实际工程应用出发,通过考虑材料的光学与物理性质、超高速飞行时所带来的气动效应以及机械性能影响等多方面因素,经分析对比一体化设计,得出蓝宝石自身所具备独特的力学和光学性能,适宜应用于此次超高速飞行器工程化设计中,并根据具体使用指标进行了相关的仿真计算和分析验证.