本文關(guān)鍵詞：電場輔助真空冷噴涂納米顆粒加速特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電場輔助真空冷噴涂技術(shù)是基于真空冷噴涂技術(shù)和電場輔助冷噴涂技術(shù)而提出的一項新的表面工程技術(shù),旨在解決因基板前弓形激波的影響造成在傳統(tǒng)冷噴涂環(huán)境下納米顆粒難以實現(xiàn)有效沉積的技術(shù)難題。本文以空氣為載氣、以Cu顆粒為噴涂顆粒,以臨界速度500 m/s為依據(jù),用數(shù)值分析方法對影響電場輔助真空冷噴涂納米顆粒撞擊速度的因素進行了研究與探索。主要研究內(nèi)容如下:首先研究電場輔助冷噴涂下進氣壓力、顆粒粒徑及電場對顆粒撞擊速度的影響。研究結(jié)果表明,進氣壓力過大或過小對于顆粒運動均不利,針對特定的噴涂系統(tǒng)需選用最佳進氣壓力;電場輔助冷噴涂下噴涂顆粒最佳粒徑范圍為dp≤0.15μm;電場力對噴管內(nèi)部顆粒運動無影響,在射流區(qū)域內(nèi)對帶電顆粒起到加速作用。然后研究真空冷噴涂時真空度(環(huán)境壓力)、噴涂距離及粒徑對顆粒撞擊速度的影響。研究結(jié)果表明,環(huán)境壓力對顆粒撞擊速度的影響與進氣壓力相反;噴涂距離過小會引起強烈的板前弓形激波;真空冷噴涂下噴涂顆粒最佳粒徑范圍為0.8μm≤dp≤1μm。最后研究電場輔助真空冷噴涂時顆粒電荷量、基板電壓、噴涂距離對顆粒撞擊速度的影響,并進一步探討了常溫常壓下以空氣為載氣是否可以實現(xiàn)納米顆粒有效沉積。結(jié)果表明:通過提高顆粒電荷量或基板電壓可實現(xiàn)微米級以下顆粒(dp≤1μm)有效沉積;噴涂距離對電場輔助真空冷噴涂的影響規(guī)律與真空冷噴涂相同;常溫常壓下可通過降低真空度、提高顆粒電荷量或基板電壓實現(xiàn)納米顆粒有效沉積。以上研究成果表明,本文提出的電場輔助真空冷噴涂技術(shù)在常溫常壓下采用空氣作為載氣就可對納米級和亞微米級顆粒實現(xiàn)有效噴涂。該技術(shù)擴大了噴涂粒徑范圍,降低了噴涂成本,值得推廣應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：電場輔助真空冷噴涂 納米顆粒 顆粒撞擊速度 加速特性
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB306
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題來源10
• 1.2 研究意義10-11
• 1.3 冷噴涂技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 傳統(tǒng)冷噴涂顆粒加速特性研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 真空冷噴涂顆粒加速特性研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.3 電場輔助冷噴涂顆粒加速特性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 納米顆粒冷噴涂研究現(xiàn)狀14
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容14-16
• 2 冷噴涂氣固兩相流基本理論與數(shù)值計算方法16-26
• 2.1 氣固兩相流基本理論16-20
• 2.1.1 氣體動力學(xué)理論16-19
• 2.1.2 氣固兩相流中顆粒運動分析19-20
• 2.2 氣固兩相流數(shù)值計算方法20-25
• 2.2.1 控制方程21-22
• 2.2.2 控制方程的離散方法22-23
• 2.2.3 離散控制方程的求解方法23
• 2.2.4 冷噴涂物理模型23-24
• 2.2.5 噴管內(nèi)和射流區(qū)域內(nèi)網(wǎng)格劃分24-25
• 2.2.6 邊界類型及求解控制參數(shù)的選擇25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 電場輔助冷噴涂氣固兩相流特性研究26-44
• 3.1 電場輔助冷噴涂物理模型26-27
• 3.2 數(shù)值計算27
• 3.3 結(jié)果與分析27-43
• 3.3.1 進氣壓力對流場的影響27-32
• 3.3.2 進氣壓力對顆粒撞擊速度的影響32-35
• 3.3.3 粒徑對顆粒撞擊速度的影響35-38
• 3.3.4 電場對顆粒撞擊速度的影響38-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 4 真空冷噴涂氣固兩相流特性研究44-56
• 4.1 真空冷噴涂物理數(shù)學(xué)模型44
• 4.2 數(shù)值計算44
• 4.3 結(jié)果與分析44-55
• 4.3.1 真空度對流場的影響44-49
• 4.3.2 真空度對顆粒撞擊速度的影響49-51
• 4.3.3 噴涂距離對顆粒撞擊速度的影響51-54
• 4.3.4 粒徑對顆粒撞擊速度的影響54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 電場輔助真空冷噴涂顆粒加速特性研究56-66
• 5.1 電場輔助真空冷噴涂物理數(shù)學(xué)模型56
• 5.2 數(shù)值計算56
• 5.3 結(jié)果與分析56-65
• 5.3.1 電荷量對顆粒撞擊速度的影響57-58
• 5.3.2 基板電壓對顆粒撞擊速度的影響58-59
• 5.3.3 噴涂距離對顆粒撞擊速度的影響59-60
• 5.3.4 常溫常壓下的顆粒加速特性60-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 6 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 結(jié)論66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-74
• 作者簡歷74-76
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集76

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1 張秋平;冷噴涂技術(shù)[J];飛航導(dǎo)彈;2003年09期

2 柳敏志;李相波;程旭東;;冷噴涂技術(shù)的最新進展及應(yīng)用研究[J];熱加工工藝;2012年20期

3 梁秀兵,徐濱士;先進的冷噴涂技術(shù)[J];中國設(shè)備工程;2001年12期

4 李殿魁;冷噴涂技術(shù)[J];上海鋼研;2002年02期

5 熊天英;國內(nèi)外冷噴涂領(lǐng)域的最新進展[J];機械工人(熱加工);2003年09期

6 梅雪珍;王磊;馬江虹;崔穎;;冷噴涂技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];有色金屬(冶煉部分);2006年S1期

7 趙民;陳卓君;;高速冷噴涂技術(shù)及發(fā)展[J];機械工程師;2006年12期

8 孫興年;王建勇;王和鋒;孫婷;池衡;;海洋防腐冷噴涂技術(shù)的機理、特點及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2009年10期

9 李耿;周勇;薛颯;王洪鐸;;冷噴涂技術(shù)[J];熱處理技術(shù)與裝備;2009年04期

10 李長久;;中國冷噴涂研究進展[J];中國表面工程;2009年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李長久;楊冠軍;王豫躍;李成新;;冷噴涂研究進展[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 唐晨;龍沖生;;冷噴涂中涂層生長的蒙特卡羅模擬[A];2006全國核材料學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 李長久;李文亞;;冷噴涂技術(shù)的研究現(xiàn)狀[A];第二屆中國北方焊接學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

4 李長久;楊冠軍;王豫躍;李成新;;冷噴涂研究進展[A];第六屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨首屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2006年

5 李文亞;李長久;王洪濤;王豫躍;;關(guān)于冷噴涂粒子臨界速度[A];第十一次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2005年

6 周新晶;唐經(jīng)文;周菁;王鋒;;粒子材料特性和入射角度對冷噴涂涂層形成的影響[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第6分冊）[C];2010年

7 李文亞;李朝雄;李長久;;冷噴涂過程中粒子碰撞基體行為的研究[A];第五屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

8 王鋒;張鼎紋;鄭世偉;漆波;崔文智;;冷噴涂新型催化功能涂層微結(jié)構(gòu)[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

9 顧春雷;張偉強;吳杰;金花子;李鐵藩;熊天英;;冷噴涂鋁、鋅、黃銅、鋁青銅涂層研究[A];第五屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

10 高培虎;楊冠軍;李毅功;李長久;;粉末結(jié)構(gòu)對冷噴涂納米結(jié)構(gòu)WC-Co沉積行為的影響[A];第七屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集（一）[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 劉彥學(xué);鎂合金表面冷噴涂技術(shù)及涂層性能的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

2 高虹;冷噴涂中激波及粒子沉積過程研究[D];重慶大學(xué);2010年

3 張文濤;羥基磷灰石冷噴涂機理與實驗研究[D];吉林大學(xué);2012年

4 孟憲明;冷噴涂制備304不銹鋼-IF鋼復(fù)合鋼板及其軋制共變形行為研究[D];大連理工大學(xué);2011年

5 丁銳;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];中國海洋大學(xué);2014年

6 唐文勇;送粉氣流對高壓冷氣體動力噴涂影響的研究[D];重慶大學(xué);2014年

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1 王璐璐;基于軸類部件磨損修復(fù)的冷噴涂涂層制備及性能研究[D];集美大學(xué);2015年

2 朱海彬;針對飛濺區(qū)腐蝕防護的冷噴涂涂層制備及性能研究[D];集美大學(xué);2015年

3 潘曉慧;粒子測速關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安工程大學(xué);2015年

4 郝婉君;電場輔助真空冷噴涂納米顆粒加速特性研究[D];河南理工大學(xué);2015年

5 李剛;粒子入射角度及材料特性對冷噴涂侵切過程的影響分析與研究[D];大連理工大學(xué);2006年

6 孫濤;材料表面改性粉末超音速冷噴涂試驗研究[D];大連理工大學(xué);2002年

7 呂保民;冷噴涂鋅鎳合金工藝及性能研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

8 陳松;電場輔助冷噴涂氣固兩相流影響因素研究[D];河南理工大學(xué);2012年

9 肖正濤;冷噴涂銅合金涂層制備工藝及其防護性能研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

10 鮑澤斌;冷噴涂純銅涂層工藝優(yōu)化設(shè)計及其性能研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：電場輔助真空冷噴涂納米顆粒加速特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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