不锈钢双极板等离子喷涂TiC涂层耐腐蚀性研究

为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板的耐腐蚀性,采用大气等离子喷涂技术(APS)制备TiC涂层,利用扫描电镜、X射线衍射仪表征涂层的形貌与组织,采用动电位极化、恒电位极化、电化学阻抗谱等方法研究了3种不同电流制备的TiC涂层在PEMFC环境中的耐腐蚀性能。结果表明:TiC涂层的腐蚀电流密度比不锈钢基体低了1个数量级,表明该涂层可以有效提高316L不锈钢的耐腐蚀性。随着喷涂电流的增大,500 A的涂层显示出了最佳的耐蚀性和导电性,这主要是由于随着电流的增大,粒子得到充分的熔化,使涂层致密度得到了提高,孔隙等缺陷减少。

大气热喷涂等离子体射流中电子温度和电子密度的测量

发射光谱研究是热喷涂等离子体诊断的一种重要的方法。通过使用发射光谱测量的氩原子在763151和772142 nm处谱线辐射强度的信息,采用双谱线法计算大气热喷涂等离子体射流的电子温度,研究纯氩气条件下,不同的氩气流量和不同的弧电流对热喷涂等离子体射流中电子温度的影响。通过使用HB谱线的Stark展宽,来计算热喷涂等离子射流的电子密度,研究氢气流量变化对电子密度的影响。结果表明,电子温度随等离子体功率的增加而增加,氩气流量增加时等离子体的电子温度略有降低;对于氩-氢等离子体,氩-氢混合气体中氢气流量增加时等离子体的电子温度和电子密度都显著增加。

大气等离子喷涂中等离子体温度的焓探针法测量

采用焓探针对大气压力下热喷涂等离子体射流的焓和温度进行了测量和计算,研究了氩气流量变化、电流变化和喷涂距离对等离子射流的焓和温度分布的影响。结果表明,氩气流量不变的情况下,随着功率的增加等离子体的焓值和温度增加;电流保持不变时,随着氩气流量的增加等离子体的焓值和温度不断减小,随着距离喷嘴出口轴向距离的增加,等离子体的焓值和温度都大幅度的降低;氩气流量变化对喷枪热效率影响不大,功率增大时,喷枪热效率增加显著,喷枪热效率最高可达到60%。

直流电弧热喷涂等离子体偏离局域热力学平衡态分析

在大气压力下,利用直流电弧放电产生热喷涂等离子体,采用发射光谱和热焓探针对热等离子体的射流特性进行诊断.文中通过使用氩原子两条特征谱线的辐射强度,采用双谱线相对辐射强度比值法来计算等离子体的电子温度;同时使用焓探针测量等离子体射流的焓值来计算得到气体温度.研究不同氩气流量和电流强度下,热等离子体的气体温度与射流中电子温度的演变情况,并对两者温度差值出现的原因及变化情况进行分析.结果表明,相同条件下发射光谱法测量的电子温度始终高于焓探针测量的等离子体温度,热喷涂等离子体在一定程度上偏离局域热力学平衡态.

低压下直流电弧热等离子体射流电子密度的光谱法测量

采用原子发射光谱仪研究低压直流电弧热喷涂等离子体射流的特性。利用Stark展宽法采集Hβ谱线,使用其Δλ1/2来计算等离子射流中的电子密度,研究了氢气流量、输入功率和探测距离对等离子体射流中电子密度的影响。使用Saha方程计算热等离子体的电离程度,研究了功率/氢气流量与等离子体电离程度的关系。结果表明:电子密度和电离程度随着电流强度的增大而增加;氢气流量增加可以明显提高等离子体射流的能量,但对电离程度影响不大。

大气下热喷涂等离子体电子密度的光谱诊断

利用直流电弧放电装置产生了大气压下热喷涂等离子体,采用原子发射光谱法测量热喷涂等离子体射流中的辐射强度.通过Stark展宽法,使用ArΙ谱线在430 nm处的Δλ1/2(谱线的半宽高)对大气压力下热喷涂等离子体射流中电子密度进行计算,研究了不同氩气流量及不同输入功率对等离子体电子密度的影响;同时使用Saha方程计算氩等离子体的电离程度,研究气体流量和电流与氩等离子体电离程度的关系.结果表明,电子密度和电离程度随着等离子体喷枪输入功率的增加而增加,而随着气体流量增加时,电子密度略有增加而电离程度会减少.

粉末粒度对WC-Co涂层结构和性能的影响

采用低功率内送粉等离子喷涂设备,选择两种粒度不同的WC-Co粉末,在不同功率下,在不锈钢基体上制备WC-Co涂层。利用XRD、SEM等分析手段对原始粉末和涂层的显微结构和物相组成进行观察和分析,利用显微硬度仪测量涂层显微硬度。结果表明:与细粉相比,粗粉喷涂涂层的组织致密、均匀,孔隙率小。粗粉喷涂涂层显微硬度可达1500 HV以上,涂层主晶相是WC,也存在少量W2C相,随着等离子能量增加,W2C增多;细粉喷涂涂层,WC发生大量的脱碳分解,涂层主晶相是W2C,显微硬度低。因此粗粉在适当功率下更适合低能等离子喷涂。

喷涂工艺对低能等离子喷涂WC-Co的涂层硬度与微观结构的影响

采用低能等离子喷涂技术，在不锈钢基体上制备WC-12％Co涂层。粉末被气体送到喷嘴内、阴极与阳极之间的区域，喷涂功率为3．9～9．1kW。利用XRD和SEM分析技术，对涂层的微观结构和相组成进行分析，研究喷涂功率对涂层硬度的影响。结果表明：在功率3．9kW时制备的涂层主要由WC相组成；喷涂功率在5-9kW时，涂层中开始出现W2C；在功率6．5kW时，涂层硬度最高为1500HV，喷涂功率超过6．5kW时，由于涂层中出现α-W2C，涂层的硬度降低。这表明低能等离子炬可以制备高性能的WC-Co涂层。

3600 PS ASD拖轮通风装置选型设计及CO_2流量计算

船上的通风系统和CO_2气瓶的数量是非常重要的,因为通风装置直接影响船舶主机的工作效率,CO_2气瓶的数量关系到船舶发生火灾时能否把损失减少到最低。本文对3 600 PS ASD拖轮通风装置的选型进行计算分析,同时也对CO_2流量进行计算,为3 600马力全回转拖轮的机舱设备选型提供参考。

气体成分对超低压等离子喷涂制备YSZ涂层组织结构的影响

【目的】分析超低压下不同气体产生的热喷涂等离子射流特性与制备涂层之间的关系。【方法】以氩氢和氩氦2种混合气体产生的热喷涂等离子射流,并使用这2种混合气体在不同电流强度下沉积氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层,使用扫描电镜观察涂层微观结构。【结果】超低压下,氩氢等离子射流中的温度要高于氩氦等离子体射流,而氩氦等离子射流中的黏度要大于氩氢等离子体射流;氩氦等离子体可以制备出的全纳米等轴晶的YSZ涂层,功率增加,涂层中的晶粒变大,氩氢等离子体制备的YSZ涂层是由大颗粒的等轴晶和未熔化的粉末团以及大的裂纹和气孔组成。【结论】氩氦等离子射流更有利于均匀一致等轴晶结构YSZ涂层的制备。

湛港“消拖601”主机节油优化方法

本文以湛港“消拖601”船为对象,对拖轮降速节油原理进行分析计算。结果表明:选择合适的主机运转速度,可以极大地节省拖轮的燃油消耗;另外,使用燃油添加剂,也可以在一定程度上节省燃油消耗量。

2646kW全回转拖船空压机的选型及瘫船试验

一般海船都由起动空气进行起动,合理的选择船舶空压机对保证船舶安全航行和在瘫船状态下顺利恢复主机和辅助机械的动力具有重要意义。根据国际海上人命安全公约对主机起动的要求,计算了2 646 kW全回转拖船空气瓶的容积和空压机的排量,确定了空压机的选型,同时对瘫船起动步骤进行了说明,并详细计算了瘫船起动所需要的时间。结果表明,所选用的空压机和空气瓶容积符合国际公约要求。

Mona56玻璃钢游艇的动力系统设计

为了满足游艇的安全舒适要求,同时减少对海洋环境的污染,设计选型玻璃钢游艇的动力系统和辅助系统。以Mona56玻璃钢游艇为例,确立了游艇的推进系统,通过计算得出燃油系统主要设备的型号,结合国际公约和国内法规的要求,给出生活污水系统设备的型号。结果表明:IPS作为推进系统提高了游艇的效率、机动性和安全性;4.98m3的日用油柜可以满足游艇的使用要求,选用的生活污水系统满足国际公约要求。

小功率等离子体射流的流特性

采用焓探针对小功率(5kW)热喷涂等离子体射流的焓、温度和速度进行了测量和计算。研究了气体成分、流量、电弧电压和电流对等离子流体的焓、温度和速度分布的影响。结果表明,对于单一氩气等离子体,当使用新喷嘴时,增大氩气流量能够使喷嘴内部电弧弧根向出口方向移动,从而增加等离子体射流的焓、温度和速度。对于Ar N2等离子体,增加气体中氮气的含量,会提高等离子电弧电压,在同样的输入功率下,改变等离子电流和电压对等离子体的焓、温度和速度影响较小。对于Ar H2等离子体,增加氢气含量会明显地提高等离子射流的速度和热传递。

电弧电压对低能等离子喷涂WC-Co涂层组织及性能的影响

使用烧结破碎的WC-12%Co粉末,采用轴向送粉等离子喷涂系统制备WC-Co涂层。保持电弧电流不变,增加工作气体中的氢气含量来提高电弧电压,以研究电弧电压对于涂层微观结构的影响。使用X射线衍射仪(XRD)分析WC-Co涂层的脱碳相变,使用扫描电子显微镜(SEM)观察粉末的熔化程度、扁平化状态和涂层的微观结构,使用MH-6维氏硬度计和MM200磨损试验机分别测量了涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明,提高电弧电压有利于粉末的熔化。根据熔化程度的不同,粉末会呈现四种典型的扁平化状态。提高电弧电压促使碳化钨脱碳生成的W_2C和Co_3W_9C_4,涂层中硬质相体积增加,钴基体积减小。适当提高电弧电压有利于增加涂层的硬度和耐磨性,但过高的电弧电压会恶化涂层质量,反而降低涂层的硬度和耐磨性。

热处理对等离子喷涂316L不锈钢涂层组织和性能的影响

利用大气等离子喷涂和低压等离子喷涂在不同的基体温度下制备了316L不锈钢涂层,分别使用光学显微镜和显微硬度计研究涂层的组织和性能,并且对涂层进行了退火处理,研究了涂层的组织性能的变化。结果表明,对于低压等离子喷涂,通过改变基体温度,可以获得层片状组织和等轴晶组织的涂层,并且对层片状组织的涂层进行热处理,可以使其转变为等轴晶结构涂层;而对于大气等离子喷涂通过改变基体温度以及对涂层进行后续热处理,均不会形成完全的等轴晶结构涂层。在涂层硬度方面,对于原始涂层而言,等轴晶涂层的硬度低于层片状组织涂层,对于大气等离子喷涂经过热处理后的涂层硬度明显降低。

船舶水管锅炉腐蚀原因及防腐措施

说明了船舶水管锅炉腐蚀的特点,并对腐蚀的原因进行了分析,最后从运行管理和停用保养两个方面阐述了船舶水管锅炉的防腐措施。

低压条件下的等离子射流特性分析

低压等离子喷涂由于具有特殊的射流特性,以及可以沉积组织均匀的特殊结构涂层而备受关注.涂层的形成受到等离子射流特性的影响,比如焓值、温度、速度等.研究中利用热焓探针技术在环境压力为3 k Pa的条件下,测量了Ar-H2等离子体不同轴向位置射流中心的焓值和压力,并且进一步计算了射流的温度和速度,以及表征等离子体对粉体加热能力的努森数.结果表明,等离子射流在距离喷嘴出口12.5 mm处的温度为11 000 K;400 mm处降为7 000 K;等离子射流速度在喷嘴出口处25 mm左右达到最大值,约为2 000 m/s;喷嘴外部等离子射流的努森数处于过渡区,对粉体的加热能力较低.

量热探针在热等离子射流测量中的应用

为了测量等离子射流的温度和速度，设计了量热探针测量系统，采用补偿式的量热法来测量热等离子体的比焓得到热等离子体的温度；也可作为水冷皮托管来测量射流的动压头确定射流流速。系统采用Ф3．8mm探针实际测量最高温度达8515K。根据等离子喷枪的输入功率和热效率估算出喷枪出口处射流的温度和速度，与探针的测量结果比较吻合。

客滚船制冷空调系统设计

本文针对琼州海峡客滚船制冷空调系统进行设计,根据基本设计参数并结合舱室布置图、电力设备负荷计算书等,计算渗入热、人体热、设备热、送风管路渗入热、二次加热热、送风机热、回风管路渗入热、新风热,通过叠加法得到空调器的负荷,根据舱内显热计算送风量,最后确定设备的选型。