微生物污垢廣泛存在于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、飲用水系統(tǒng)及海水系統(tǒng)的各種設(shè)備表面及內(nèi)部。在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,微生物污垢的形成會降低換熱設(shè)備的換熱效率,造成了極大的能源浪費。溫度梯度的存在使得換熱設(shè)備上的微生物污垢的形成更加復雜,使得換熱設(shè)備上微生物的抑制和清除較為困難,但是改性表面技術(shù)能夠有效地抑制微生物的形成。本課題以厚度為0.5 mm的Q235碳鋼為實驗基材,將Q235碳鋼切割成尺寸為30 mm×30 mm的碳鋼片,通過化學鍍工藝制備Ni-P-PTFE改性表面,對改性表面進行元素含量和表面形貌分析。隨后利用清洗實驗測試了Ni-P-PTFE改性表面與碳鋼結(jié)合的穩(wěn)定性,結(jié)果表明Ni-P-PTFE改性表面與碳鋼基材結(jié)合良好,能夠應用在實際中。通過改變Ni-P-PTFE改性表面配方中表面活性劑的含量,制備出表面能不同的Ni-P-PTFE改性表面。結(jié)果表明:隨著表面活性劑含量的增加,PTFE納米粒子含量增加,Ni-P-PTFE改性表面的表面能下降。以鐵細菌作為致垢菌種,通過微生物靜置實驗研究Ni-P-PTFE改性表面的抗垢耐蝕性能和改性表面的表面能對鐵細菌污垢沉積量的影響。結(jié)果表明,試片表面的...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及目的意義
        1.1.1 微生物污垢危害
        1.1.2 改性表面技術(shù)
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微生物污垢研究現(xiàn)狀
        1.2.2 改性表面研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第2章 Ni-P-PTFE改性表面的制備及性能分析
    2.1 Ni-P-PTFE改性表面制備
        2.1.1 改性表面基材處理
        2.1.2 Ni-P-PTFE改性表面鍍液配置
    2.2 Ni-P-PTFE改性表面的表面分析
        2.2.1 形貌分析
        2.2.2 元素分析
        2.2.3 接觸角測量及表面能計算
    2.3 Ni-P-PTFE改性表面結(jié)合強度測試
    2.4 本章小結(jié)
第3章 靜置條件下Ni-P-PTFE改性表面的抗垢耐蝕性
    3.1 鐵細菌懸液制備
        3.1.1 鐵細菌培養(yǎng)
        3.1.2 鐵細菌濃度與鐵細菌懸液OD的關(guān)系
        3.1.3 鐵細菌菌膜表面能
    3.2 Ni-P-PTFE改性表面微生物靜置實驗
        3.2.1 實驗流程
        3.2.2 微生物靜置實驗后表面宏觀形貌
        3.2.3 試樣污垢沉積量和腐蝕失重量
    3.3 Ni-P-PTFE改性表面的表面能對污垢沉積量的影響
        3.3.1 實驗步驟
        3.3.2 實驗結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 換熱條件下Ni-P-PTFE改性表面的抗垢耐蝕性
    4.1 實驗系統(tǒng)
    4.2 對流換熱熱阻測試系統(tǒng)原理
    4.3 實驗系統(tǒng)可靠性驗證
        4.3.1 實驗系統(tǒng)重復性驗證
        4.3.2 實驗系統(tǒng)誤差分析
    4.4 Ni-P-PTFE改性表面對總換熱性能的影響
        4.4.1 低溫介質(zhì)不同入口溫度下改性表面對總傳熱性能的影響
        4.4.2 低溫介質(zhì)不同入口流速下改性表面對總傳熱性能的影響
    4.5 碳鋼與Ni-P-PTFE改性表面的污垢熱阻對比
    4.6 對流換熱低溫介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)參數(shù)對污垢熱阻的影響
        4.6.1 低溫介質(zhì)入口溫度對污垢熱阻的影響
        4.6.2 低溫介質(zhì)入口流速對污垢熱阻的影響
        4.6.3 鐵細菌濃度對污垢熱阻的影響
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3833053