發(fā)布時(shí)間：2021-09-11 20:10

　　柱塞泵廣泛地應(yīng)用在液壓動(dòng)力系統(tǒng)中,核心部件柱塞的防護(hù)至關(guān)重要。在含有大量腐蝕介質(zhì)和生物的海洋工作環(huán)境中,柱塞外表面與柱塞缸內(nèi)壁之間組成的摩擦副會(huì)造成嚴(yán)重的摩擦磨損,同時(shí)柱塞外表面會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕以及生物污損,這會(huì)造成柱塞的損壞和柱塞泵內(nèi)液體的漏失,影響柱塞工作效率和使用壽命�；陂喿x大量相關(guān)的防腐耐磨涂層和表面加工方式的文獻(xiàn),最終確定采用冷噴涂技術(shù)制備Zn65Al15Mg5ZnO15和Zn45Al35Mg5ZnO15兩種復(fù)合涂層。從分析涂層原料金屬粉末顆粒的物理特性入手,發(fā)現(xiàn)金屬粉末顆粒機(jī)械混合均勻且球形度高,這樣更有利于冷噴涂涂層的沉積。利用冷噴涂技術(shù)制備Zn65Al15Mg5ZnO15和Zn45Al35Mg5ZnO15兩種復(fù)合涂層樣品,并測(cè)定了涂層的厚度、硬度等物理特性。使用掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)涂層的微觀組織形貌進(jìn)行觀察分析,并且使用能量色散光譜圖（EDS）表征復(fù)合涂層的元素。發(fā)現(xiàn)冷噴涂制備的復(fù)合涂層組織形貌致密沒有孔洞和裂縫,粉末涂料混合均勻。兩種復(fù)合涂層耐腐蝕特性通過中性鹽霧試驗(yàn)（NSS）和電化學(xué)工作站試驗(yàn)分析,數(shù)據(jù)顯示兩種復(fù)合涂層都具有良好的耐腐蝕特性,可以有效地保護(hù)基... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

熱噴涂工作圖

柱塞工作表面冷噴涂涂層腐蝕與磨損特性研究21.2柱塞表面的失效形式柱塞在海洋環(huán)境中工作時(shí)，柱塞表面主要的失效形式主要有：磨損失效、腐蝕失效和腐蝕磨損失效。1.2.1磨損失效在海洋工作環(huán)境中，柱塞表面主要的磨損失效形式是磨粒磨損失效。海水中摻雜著大量的沙粒等硬質(zhì)顆粒（尤其是浪花飛濺區(qū)），柱塞外表面與柱塞缸體內(nèi)壁組成的摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)工作時(shí)，混入其中的沙粒等硬質(zhì)顆粒會(huì)在柱塞外表面造成劃痕、磨傷等問題，長(zhǎng)時(shí)間工作后磨損行為會(huì)十分明顯，特別是棱角分明的硬質(zhì)顆粒在摩擦力的作用下對(duì)柱塞表面切削，對(duì)柱塞外表面破壞尤為顯著。如圖1.2是磨粒磨損原理示意圖，磨粒在外力作用下在被磨材料表面發(fā)生相對(duì)位移，使得被磨材料表面的材料推擠變形且出現(xiàn)犁溝，長(zhǎng)時(shí)間的磨粒磨損造成被磨材料表面嚴(yán)重的損壞。圖1.2磨粒磨損原理示意圖1.2.2腐蝕失效柱塞泵工作在海洋環(huán)境中，柱塞表面會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕和生物污損。海洋腐蝕環(huán)境和海洋生物對(duì)金屬材料的腐蝕和污損嚴(yán)重影響了其在海洋環(huán)境中的使用，如圖1.3是海洋腐蝕失效實(shí)物圖。海水中含有大量氯離子（NaCl-，MgCl2-），黃海鹽度高達(dá)32%（鹽度為1000g海水中總鹽類物質(zhì)克數(shù)）。實(shí)驗(yàn)表明：鹽濃度達(dá)0.5mol/L即產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕破壞作用（主要是氯離子對(duì)金屬材料的氧化膜有嚴(yán)重腐蝕破壞），導(dǎo)致產(chǎn)生的孔蝕加劇腐蝕[5-7]。即會(huì)使柱塞發(fā)生嚴(yán)重的局部腐蝕破壞，導(dǎo)致整個(gè)柱塞泵承載能力大幅度降低，壽命急劇縮減，影響安全生產(chǎn)，甚至導(dǎo)致設(shè)施提前報(bào)廢。

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文3生物污損是指海洋環(huán)境中有機(jī)體或附著生物（細(xì)菌膜、微型生物粘膜、生物群落）在附著、生長(zhǎng)、繁殖、代謝、死亡等過程中直接或間接對(duì)金屬的污染和損壞作用[8]。生物代謝過程中產(chǎn)生的O2、H2S、NH3、SO2、CO2以及無(wú)機(jī)礦物會(huì)改變金屬基體表面的微環(huán)境并改變金屬界面的電化學(xué)過程[9,10]。一方面，污損生物會(huì)改變金屬表面的局部供氧，形成氧濃差電池[11]，使金屬的腐蝕加��；另一方面，生物膜的存在將影響基體的鈍化行為，加劇腐蝕惡化[12,13]。圖1.3海洋金屬腐蝕失效實(shí)物圖1.2.3腐蝕磨損失效在含有大量Cl-等離子的海洋環(huán)境中，柱塞工作時(shí)經(jīng)常與之直接接觸。柱塞基體的主要成分是結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)與Cl-等離子接觸時(shí)會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致柱塞表面會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，腐蝕的同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)沙粒的磨損，在長(zhǎng)時(shí)間的腐蝕和磨損共同作用下，柱塞表面腐蝕磨損嚴(yán)重，會(huì)加劇柱塞表面的破壞，比如造成柱塞表面的穿孔如圖1.4，進(jìn)而縮短柱塞的使用壽命。圖1.4腐蝕磨損造成的穿孔

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiO2/ZnO復(fù)合微球的制備及其光催化性能研究[J]. 徐志兵,張鵬飛,劉念,李靜誠(chéng),陳旭東.  人工晶體學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]納米ZnO的形貌特征及其光催化性能[J]. 胥偉航,胡麗玲,張銳博,蘇開禹,李文魁,艾建平.  江西科技師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]海洋浪花飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕措施[J]. 何文華.  裝備維修技術(shù). 2019(02)
[4]Corrosion performance of Al–Al2O3 cold sprayed coatings on mild carbon steel pipe under thermal insulation[J]. Xiaomin Bai,Jianqun Tang,Jianming Gong,Xiaoliang Lü.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2017(04)
[5]冷噴涂純鋁涂層耐腐蝕性能研究[J]. 陳東,李忠盛,吳護(hù)林,叢大龍.  表面技術(shù). 2016(12)
[6]冷噴涂制備防腐涂層研究現(xiàn)狀[J]. 盧靜,王光華,黃樂之,劉東華,閔小兵.  表面技術(shù). 2016(09)
[7]海洋浪濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J]. 張曉麗,呂平,梁龍強(qiáng),楊陽(yáng),馮艷珠.  上海涂料. 2016(04)
[8]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多變量海水環(huán)境中冷噴涂銅復(fù)合防腐防污涂層的銅滲出率預(yù)測(cè)系統(tǒng)[J]. 丁銳,蔣健明,桂泰江,李相波.  中國(guó)涂料. 2016(06)
[9]超音速激光沉積WC/SS316L復(fù)合涂層微觀結(jié)構(gòu)及磨損性能研究[J]. 李波,李鵬輝,張群莉,陳智君,董剛,姚建華.  電加工與模具. 2016(01)
[10]冷噴涂顆粒臨界速度研究[J]. 楊陽(yáng),郝儀,孔令艷,崔新宇,吳杰,李鐵藩,熊天英.  熱噴涂技術(shù). 2015(04)

博士論文
[1]冷噴涂銅復(fù)合涂層制備技術(shù)及其防腐防污性能研究[D]. 丁銳.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[2]陽(yáng)極氧化預(yù)處理鋁基體新型涂層的制備及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 劉通.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[3]金屬基體超疏水表面的制備及其海洋防腐防污功能的研究[D]. 劉濤.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
[4]鋁合金和鈦合金在雨水/海水環(huán)境下的腐蝕與磨損交互作用研究[D]. 丁紅燕.南京航空航天大學(xué) 2007

碩士論文
[1]柱塞泵活塞工作表面激光熔覆涂層耐磨耐蝕性能研究[D]. 管永浩.濟(jì)南大學(xué) 2017
[2]基于船舶壓載艙防腐的冷噴涂鋅鋁涂層制備及性能研究[D]. 邢龍森.集美大學(xué) 2017
[3]海洋污損生物環(huán)境下鈣質(zhì)層對(duì)Q235碳鋼腐蝕行為影響研究[D]. 汪江偉.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[4]Ni-P/（TiO2/ZnO）復(fù)合材料制備及性能研究[D]. 徐興明.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[5]冷噴涂鋁及鋁鋅涂層海洋大氣腐蝕行為研究[D]. 王凱.山東大學(xué) 2011
[6]氧化亞銅的制備、表征及其氧化動(dòng)力學(xué)[D]. 于振花.中國(guó)海洋大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3393643