發(fā)布時(shí)間：2021-03-30 21:28

　　泥漿泵是鉆探設(shè)備的重要組成部分,它是鉆探過(guò)程中用來(lái)向井筒輸送泥漿或水等沖洗液的動(dòng)力設(shè)備。鉆井泥漿泵的工作環(huán)境極其惡劣,常用來(lái)輸送高含砂量、高黏度、具有腐蝕性的鉆井液,故長(zhǎng)期受到大載荷扭矩、泥漿液高壓沖蝕及其腐蝕、硬質(zhì)顆粒磨損作用。因此,泥漿泵的缸套、活塞、氣閥以及曲軸等關(guān)鍵部件常發(fā)生磨損、漏失、腐蝕等故障。故如何提高泥漿泵關(guān)鍵部件表面性能,已成為當(dāng)前石油開采亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。金屬基復(fù)合鍍層是一類以被沉積金屬為連續(xù)相,第二相強(qiáng)化粒子為分散相的一種復(fù)合材料。它可通過(guò)電沉積方法將一種或多種強(qiáng)化粒子鑲嵌于金屬鍍層中,從而形成金屬基復(fù)合鍍層,該鍍層結(jié)構(gòu)成分主要包括陰極表面被還原的金屬以及第二相強(qiáng)化粒子。納米鍍層是由納米級(jí)第二相粒子（如SiC、TiN、Al₂O₃等）鑲嵌于基體金屬中形成的納米材料。納米鍍層中存在大量的第二相強(qiáng)化粒子,而這些粒子自身具有一些優(yōu)異的性能,使得納米鍍層具有一定的物理或化學(xué)特性。將具有高硬度、高強(qiáng)度、良好耐磨和耐腐蝕性的Ni-TiN納米鍍層沉積到泥漿泵關(guān)鍵部件表面,可顯著提高泥漿泵關(guān)鍵部件的表面綜合性能。然而,在制備Ni-T... 

【文章來(lái)源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：110 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
    1.1 選題的科學(xué)依據(jù)
        1.1.1 課題的提出
        1.1.2 課題的來(lái)源
        1.1.3 課題的研究背景
    1.2 納米材料發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 納米材料的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
        1.2.2 納米材料的特點(diǎn)
        1.2.3 納米材料的制備方法
        1.2.4 納米材料的應(yīng)用
    1.3 納米復(fù)合材料發(fā)展?fàn)顩r
        1.3.1 納米復(fù)合材料的定義
        1.3.2 納米復(fù)合材料的特性
        1.3.3 納米復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.4 納米鍍層發(fā)展?fàn)顩r
        1.4.1 納米鍍層的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 納米鍍層的制備方法
        1.4.3 納米鍍層的沉積機(jī)理
        1.4.4 納米鍍層的沉積模型
    1.5 泥漿泵發(fā)展?fàn)顩r
        1.5.1 泥漿泵簡(jiǎn)介及其工作原理
        1.5.2 泥漿泵的研究現(xiàn)狀
        1.5.3 泥漿泵關(guān)鍵部件的失效形式
        1.5.4 泥漿泵關(guān)鍵部件的修復(fù)方法
    1.6 論文選題目的及主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 本文選題目的
        1.6.2 本文主要內(nèi)容
第二章 Ni-TiN納米鍍層的制備工藝及表征方法
    2.1 引言
    2.2 Ni-TiN納米鍍層制備方法
        2.2.1 Ni-TiN納米鍍層的沉積方法
        2.2.2 基體材料的選擇
        2.2.3 基質(zhì)金屬的選擇
        2.2.4 納米粒子的選擇
    2.3 化學(xué)試劑及儀器
        2.3.1 試驗(yàn)所需化學(xué)藥品
        2.3.2 Ni-TiN納米鍍層復(fù)合鍍液的配置
        2.3.3 復(fù)合鍍液配置過(guò)程
        2.3.4 制備Ni-TiN納米鍍層的工藝流程
    2.4 Ni-TiN納米鍍層的表征及其性能測(cè)試方法
        2.4.1 Ni-TiN納米鍍層的組織形貌表征
        2.4.2 Ni-TiN納米鍍層中納米粒子復(fù)合量測(cè)定
        2.4.3 Ni-TiN納米鍍層顯微硬度測(cè)試
        2.4.4 Ni-TiN納米鍍層耐磨性能測(cè)試
        2.4.5 Ni-TiN納米鍍層的耐腐蝕性能測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 工藝參數(shù)對(duì)多場(chǎng)耦合沉積Ni-TiN納米鍍層性能影響
    3.1 引言
    3.2 多場(chǎng)耦合沉積Ni-TiN納米鍍層機(jī)理研究
        3.2.1 多場(chǎng)耦合沉積Ni-TiN納米鍍層的沉積過(guò)程
        3.2.2 多場(chǎng)耦合沉積Ni-TiN納米鍍層的沉積機(jī)理
    3.3 工藝參數(shù)對(duì)多場(chǎng)耦合沉積Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.1 TiN納米粒子濃度對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.2 陰極電流密度對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.3 脈沖占空比對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.4 超聲波功率對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.5 pH值對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.6 表面活性劑對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
        3.3.7 磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Ni-TiN納米鍍層性能的影響
    3.4 多場(chǎng)耦合沉積Ni-TiN納米鍍層工藝參數(shù)優(yōu)化
        3.4.1 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果
        3.4.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 Ni-TiN納米鍍層性能分析及其在泥漿泵關(guān)鍵部件的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 沉積方法對(duì)Ni-TiN納米鍍層的影響
        4.2.1 掃描電鏡下Ni-TiN納米鍍層表面形貌
        4.2.2 原子力顯微鏡下Ni-TiN納米鍍層表面形貌
        4.2.3 透射電鏡下Ni-TiN納米鍍層顯微組織
        4.2.4 XRD分析
    4.3 不同多場(chǎng)耦合參數(shù)對(duì)Ni-TiN納米鍍層的影響
        4.3.1 不同多場(chǎng)耦合參數(shù)對(duì)Ni-TiN納米鍍層SEM的影響
        4.3.2 不同多場(chǎng)耦合參數(shù)對(duì)Ni-TiN納米鍍層TEM的影響
        4.3.3 不同多場(chǎng)耦合參數(shù)對(duì)Ni-TiN納米鍍層AFM的影響
        4.3.4 不同多場(chǎng)耦合參數(shù)對(duì)Ni-TiN納米鍍層XRD的影響
    4.4 Ni-TiN納米鍍層耐磨性能分析
    4.5 Ni-TiN納米鍍層耐蝕性能分析
    4.6 泥漿泵關(guān)鍵部件表面修復(fù)研究
        4.6.1 泥漿泵關(guān)鍵部件修復(fù)工藝
        4.6.2 泥漿泵關(guān)鍵部件的失效及修復(fù)
    4.7 本章小結(jié)
第五章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的Ni-TiN納米鍍層磨損量預(yù)測(cè)
    5.1 引言
    5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型概述
        5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)
        5.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的特點(diǎn)
        5.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的算法流程
        5.2.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的學(xué)習(xí)過(guò)程
        5.2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
        5.2.6 隱含層數(shù)的確定
    5.3 Ni-TiN納米鍍層的BP模型訓(xùn)練過(guò)程
    5.4 Ni-TiN納米鍍層BP模型的仿真
    5.5 Ni-TiN納米鍍層Neville多項(xiàng)式插值的仿真概述
    5.6 Ni-TiN納米鍍層Neville多項(xiàng)式插值擬合過(guò)程
    5.7 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與Neville多項(xiàng)式插值仿真對(duì)比
    5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間所取得的成果情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)算法及其應(yīng)用[J]. 劉淳,周菁菁.  信息與電腦(理論版). 2018(11)
[2]輕型鉆井泥漿泵的研制與開發(fā)[J]. 盧杉.  焦作大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]關(guān)于海上鉆井平臺(tái)泥漿泵冷缸失效機(jī)理分析[J]. 陳宇.  當(dāng)代化工研究. 2017(12)
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[5]鉀銫基地聚合物前驅(qū)體水熱合成塊體銫榴石[J]. 李軍,侯莉,盧忠遠(yuǎn).  功能材料. 2017(07)
[6]PET/MWNT/CB納米復(fù)合材料制備與性能研究[J]. 蔣圓,丁長(zhǎng)坤,張晗,程博聞,田立斌.  功能材料. 2017(07)
[7]溶膠-凝膠法制備高鋯含量PLZST反鐵電陶瓷粉體[J]. 羅婷,王武尚,林建國(guó).  功能材料. 2017(07)
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博士論文
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[2]超聲—電沉積鎳基TiN納米復(fù)合鍍層的研究[D]. 夏法鋒.大連理工大學(xué) 2009

碩士論文
[1]深海鉆井用高壓泥漿泵輕量化設(shè)計(jì)研究[D]. 張宏.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]飛行載體的導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理與軌跡擬合方法研究及應(yīng)用[D]. 陳茂清.湘潭大學(xué) 2017
[3]高密封性泥漿泵活塞的試驗(yàn)研究及機(jī)理分析[D]. 孫藝文.吉林大學(xué) 2017
[4]化學(xué)鍍鎳對(duì)泥漿泵缸套內(nèi)壁的表面改性研究[D]. 杜亞夢(mèng).長(zhǎng)江大學(xué) 2017
[5]高壓注射泥漿泵的疲勞可靠性分析及壽命預(yù)測(cè)[D]. 劉依路.重慶交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3110184