鋁合金鉆桿強(qiáng)度較大,而且耗能較低,具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、鉆井深度大、能耗低的優(yōu)點(diǎn),適合復(fù)雜的工況并且應(yīng)用前景良好。但在工程應(yīng)用中鋁合金鉆桿耐磨耐蝕性能差,尤其在鹽水泥漿中常常導(dǎo)致鋁合金鉆桿腐蝕磨損失效,限制了鉆井工程的發(fā)展。而氧化石墨烯具有良好的力學(xué)性能、耐腐蝕及耐磨損性能、為了提高鋁合金的耐磨耐蝕性能,本文采用hummer’s法制備氧化石墨烯,在2024-t6鋁合金上采用電鍍技術(shù)制備鎳/氧化石墨烯涂層,采用表面分析手段對(duì)涂層進(jìn)行形貌、物相、元素組成和硬度等表面表征,并在模擬鹽水泥漿中進(jìn)行電化學(xué)腐蝕和腐蝕磨損實(shí)驗(yàn),分析腐蝕和磨損規(guī)律,進(jìn)而揭示鋁合金鉆桿的腐蝕和磨損機(jī)理。主要內(nèi)容如下:(1)氧化石墨烯的紅外光譜分析、SEM形貌和XRD物相測(cè)試結(jié)果表明所制備的氧化石墨烯為良好的片狀形態(tài)結(jié)構(gòu)。確定了2024-t6鋁合金電鍍鎳和鎳/氧化石墨烯復(fù)合涂層的最佳電流、電壓、溫度和時(shí)間。(2)采用SEM、EDS和XRD對(duì)涂層的形貌和物相進(jìn)行表征,結(jié)果表明所制備的涂層表面晶粒致密均勻。對(duì)單純鎳涂層和鎳/氧化石墨烯復(fù)合涂層對(duì)比分析,可以明顯地觀察出鎳金屬在試件表面均勻團(tuán)聚生長(zhǎng),而石墨烯不均勻地吸附在鎳涂層...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鋁合金鉆桿的應(yīng)用與特點(diǎn)
        1.1.1 鋁合金鉆桿的應(yīng)用背景
        1.1.2 鋁合金鉆桿的腐蝕問題及危害
        1.1.3 鋁合金鉆桿的磨損問題及危害
    1.2 鋁合金防腐蝕和磨損涂層的研究進(jìn)展
        1.2.1 激光熔覆
        1.2.2 微弧氧化
        1.2.3 表面納米技術(shù)
        1.2.4 化學(xué)鍍
        1.2.5 電鍍
    1.3 氧化石墨烯在防腐和耐磨涂層中的應(yīng)用
    1.4 本論文要研究的主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、方法及原理
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)所用的設(shè)備
    2.3 氧化石墨烯的制備與表征
        2.3.1 氧化石墨烯的制備
        2.3.2 氧化石墨烯的表征
    2.4 2024-t6鋁合金表面Ni/GO涂層制備與表征
        2.4.1 Ni/GO涂層制備
        2.4.2 Ni/GO涂層的表征
    2.5 腐蝕實(shí)驗(yàn)與腐蝕產(chǎn)物分析
        2.5.1 電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 浸泡腐蝕實(shí)驗(yàn)
    2.6 2024-t6鋁合金表面Ni/GO涂層的腐蝕磨損實(shí)驗(yàn)
第三章 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層的表面性能表征
    3.1 氧化石墨烯的表征
        3.1.1 氧化石墨烯的SEM形貌
        3.1.2 氧化石墨烯的紅外光譜測(cè)試
        3.1.3 氧化石墨烯的XRD物相
    3.2 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層的表征
        3.2.1 涂層表面的SEM形貌
        3.2.2 EDS元素分析
        3.2.3 XRD物相
        3.2.4 涂層的表面硬
    3.3 本章小結(jié)
第四章 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層的腐蝕性能
    4.1 開路電位
    4.2 動(dòng)電位極化曲線
    4.3 電化學(xué)阻抗譜
    4.4 腐蝕產(chǎn)物分析
        4.4.1 腐蝕后的微觀組織和SEM
        4.4.2 腐蝕后的相組成
    4.5 本章小結(jié)
第五章 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層磨損性能
    5.1 摩擦系數(shù)
    5.2 磨損體積
    5.3 磨痕SEM表面形貌
    5.4 磨痕金相顯微組織圖
    5.5 Ni/GO涂層的腐蝕磨損機(jī)理
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
北京石油化工學(xué)院 專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書



本文編號(hào)：3989580