叶片结冰特性及疏水弹性涂层的脱冰试验

为探究叶片结冰特性及疏水弹性涂层的脱冰效果与脱冰特性,在风电厂实地搭建了试验风机,采用图像法分析了风机叶片的结冰特性,并对比了疏水弹性涂层采用手工涂敷和喷枪喷涂的脱冰效果,以及涂层对明冰和霜冰的脱除效果。结果表明:霜冰和明冰均主要分布在叶片的前缘,相比霜冰,明冰在叶片前缘分布的范围较大,且随着旋转半径的增大,叶片结冰量增多,呈线性关系;采用疏水弹性涂层后,叶片接触角约增加64%;得益于涂层的光滑疏水表面特征和微尺度的形变能力,叶片的冰黏附强度降低约93%;在叶片结冰时,受周期性切向力的作用,有涂层的叶片可以及时甩脱覆冰,且手涂涂层的脱冰效果优于喷涂涂层,涂层对明冰的脱除效果优于霜冰。

水机过流件护面弹性涂层的粒子流冲击溃裂与磨蚀研究

采用刚性球面与弹性体斜冲击接触模型,考虑法向与切向面力的耦合作用,分析了粒子冲击过程中弹性涂层表面的接触动应力。结果表明,弹性涂层表面接触区拉应力是导致磨蚀急剧增加的主要因素;同时指出,高速粒子流冲击可导致弹性体内应力波不能及时传播从而发生表面溃裂。根据分析结论,对应不同的冲击角,计算出弹性涂层应用的极限射流速度约为39 m/s-69 m/s,与冲蚀实验结果相差10%左右。

弹性涂层材料的冲蚀损伤特性研究

文章设计了材料冲蚀疲劳特性试验及通过曲线拟合确定弹性接触条件下材料冲蚀特性参数的方法 ,并用力学分析与冲蚀试验相结合得出弹性涂层材料的粒子冲蚀疲劳特性曲线 (lgσ～lgN 曲线 )。进一步分析了弹性接触状态下冲蚀磨损率与材料特性及工况主要参数之间的定量关系。结果表明 ,这种材料的冲蚀疲劳极限应力σ0 在 4MPa左右 ,冲蚀磨损率大约与冲击速度及冲击角的正弦成 2 .

发光光弹性涂层法荧光信号强度的提高

针对应用于实验应变分析中的发光光弹性涂层方法所采用的涂层结构(双涂层结构和单涂层结构)信号强度小、信噪比低的局限性,提出了1种改进的发光光弹性涂层结构.以罗丹明B为荧光染料,E-44型环氧树脂为光弹性材料,邻苯二甲酸二丁脂为增塑剂,二乙烯三胺为固化剂,制作了改进与未改进的2种不同结构的发光光弹性涂层,并以465 nm为激发波长,在Cary-100型紫外-可见分光光度计上对这2种涂层的荧光光谱进行测试.试验结果表明:改进的发光光弹性涂层在发射波长600 nm处的荧光信号强度是原有双涂层结构发光光弹性涂层强度的3.7倍,说明改进的涂层结构能够有效提高荧光信号的强度.

有机复合弹性涂层材料的抗磨蚀试验研究

在圆盘式磨蚀试验台上,对一种修复保护磨蚀区的有机复合弹性涂层和化工泵叶轮的基材(13CrNi4)进行抗磨蚀性能对比试验,用磨蚀深度评价了两种材料的抗磨蚀性能,通过对比测试分析,研究其单位磨损率与水流速度的关系和比较它们的抗磨蚀性能.并用扫描电镜观察了磨蚀形貌,试验结果表明,涂层抗磨蚀性能大于13CrNi4基材.图4,表2,参6.

基于分子发光原理的光弹性涂层测量方法

在简单介绍分子荧光产生过程的基础上,系统介绍了新的光弹性涂层方法——发光光弹性涂层法的基本原理、涂层结构、系统组成及实验方法.由于新方法采用了气雾剂技术,并通过在光弹性涂层中添加荧光染料,使新方法与传统的光弹性涂层方法相比,具有如下优点:(1)更简单、快捷,特别是对于有复杂几何形状的构件;(2)只会引起较小的基底加强效应;(3)能提供更高的空间分辨率;(4)省去了条纹计数和位相去包裹的过程,简化了后续的数据处理过程;(5)发光涂层的发射光是漫射光,使得对曲面进行测量时有较高的相对强度.最后指出了新方法今后的研究方向及其在诸如产品设计流程中与有限元分析相结合等方面的广阔应用前景.

水轮机过流件磨蚀面修复有机复合弹性涂层材料的研究

根据水轮机过流部件的磨蚀机理，研究了一种修复保护磨蚀区的新材料—有机复合弹性涂层；试验和应用证明，该涂层有良好的抗冲蚀、气蚀性能，寿命达一年左右，有显著的推广价值．图４，表２，参４．

基于同步波动原理的抗冲蚀弹性涂层设计

基于过流面冲蚀波纹形貌特征与流体边界层扰动波参数的对应关系,提出了实现弹性涂层边壁与边界层扰动波的同步波动,从而变边壁被动承受粒子冲击为主动回避与粒子的碰撞的抗冲蚀设计思想;分析了实现弹性涂层边壁与边界层扰动波同步波动的条件,并由此确定出弹性涂层的材料常数。

冲击摩擦及其对弹性涂层冲蚀率的影响研究

将ChenDanian等人提出的弹性斜冲击摩擦模型进行了对称简化,用简化模型分析了粒子对弹性涂层冲击过程中摩擦系数的变化规律及其对涂层冲蚀率的影响;结论指出,在冲击接触的中间时段摩擦系数达到一个平台值(最大值),且有fmax=ctgα0,一次冲击全过程的平均值fp与试验值接近;随着初始入射角α0的增加,摩擦系数降低。将得到的摩擦系数值代入作者提出的冲蚀预估模型进行涂层冲蚀率的计算表明,在初始入射角α0=30°附近,弹性涂层的冲蚀率达到最大值,与实验结果吻合。

基于染料的光弹性涂层方法回顾与展望

光弹性涂层法是最常用的实验应变分析测试技术之一,但其实际应用受到诸如准备时间长、基底加强效应、复杂的数据后期处理等固有局限性的影响。近年来,出现了两种通过在光弹性聚合物材料中添加非发光染料或发光染料的新的光弹性涂层制作方法。这种基于染料的光弹性涂层使新方法能够克服上述传统光弹性涂层法应用中的许多局限性,并有望成为重要的应变测量工具。论文回顾了这两种新的基于染料的光弹性涂层方法的提出与发展过程,分别介绍了两种测量方法的实验装置、基本原理及一些实际应用,总结了两种新方法各自的优点与不足。最后指出了基于添加发光染料的发光光弹性涂层的未来发展方向和技术改进。

基于内聚力单元的弹性涂层多颗粒冲蚀机理

基于内聚力单元建立了弹性涂层的多颗粒冲蚀模型,分析了涂层和粘结层在冲蚀作用下产生凹坑损伤后的应力分布。讨论了冲蚀密度、颗粒间距、冲蚀次数对涂层和粘结层应力分布的影响。结果表明:在同样凹坑深度损伤下,涂层表面的径向接触应力和粘结层剪切应力的最大值均位于接触区边缘处;颗粒冲蚀密度越大,涂层最大拉应力越小,越不容易产生裂纹,且涂层径向应力的最大值位于最外侧颗粒的接触边缘处;当圆心距大于两颗粒直径之和时,颗粒之间没有相互影响;多次冲蚀产生的应力小于单次冲蚀,裂纹和分层萌生的位置更加接近接触边缘。

紫外光固化含氟聚氨酯弹性涂层的制备及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、1,4-丁二醇(BDO)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料制备了双键封端的聚氨酯树脂,通过红外、核磁对聚氨酯的结构进行了表征,结果表明合成的聚氨酯结构明确;对合成的聚氨酯树脂进行氟改性,当氟单体用量增加到8%时,聚氨酯弹性涂层的铅笔硬度由2B提高到HB,光泽度由67.5°提高到78.2°,接触角由85.4°上升到108.3°;利用巯基-烯反应速率快、氧阻聚效应小的特点,在体系中加入多官能的巯基化合物,结果表明聚氨酯涂层的表干时间由32s缩短到12s,光泽度由78.2°提高到86.8°,铅笔硬度由HB提高到了H。

聚异氰氨酸脂噁唑烷弹性涂层钢筋混凝土板抗震塌机理

提高工程结构的抗震塌能力始终备受防护工程界重视。为揭示聚异氰氨酸酯噁唑烷(polyisocyanate oxazodone,POZD)涂层钢筋混凝土复合结构板抗震塌动力学原理,针对4种试验模型,开展了不同三硝基甲苯(trinitrotoluene,TNT)当量接触爆炸试验。结果表明:在高应变率强动载作用下,POZD涂层能够保持大变形、高塑性特性,起到吸收冲击波能量和约束混凝土碎片的性能,使复合结构板具备较好的抗震塌效果;钢筋混凝土板背爆面分别喷涂4、6、8、12 mm厚POZD涂层后,TNT药量分别提高到裸板的1.5、4.5、5.0和7.5倍,涂层板无震塌,POZD涂层无破损,冲击波无泄入。

建筑物用阻燃型抗爆弹性涂层的研发及其发展趋势分析

针对石化行业爆炸和火灾的风险特点,简要分析了石化行业建筑物抗爆需求和涂层阻燃技术及卤系、磷系、无机、复合阻燃剂的特点,开发了一种阻燃型抗爆弹性涂层,实验结果表明当阻燃剂含量在15%时,涂层材料的放热峰值下降80%,材料燃烧性能可达到B2级,具有优异的阻燃性能。

涂层弹性模量对结冰附着强度的影响

通过对铝合金及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底涂覆不同弹性涂层进行表面改性,研究了涂层弹性对基底结冰附着强度的作用。用单组份室温硫化硅橡胶WH-705与BOPP进行对比。采用水杯制冰结冰强度测试试验法,以结冰切向附着力为指标,测量铝合金和PMMA两种材料(典型金属和非金属材料)基底表面未涂覆和涂覆弹性涂层后的结冰附着强度。试验结果表明,相对于标准基底,涂覆弹性涂层后基底表面结冰强度有显著变化。其中,涂覆硫化硅橡胶的铝表面结冰强度降低73.27%,PMMA表面降低14.85%。分析表明,涂层的弹性系数、分布规律等对结冰附着强度的影响显著。本文研究可为弹性涂层在防除冰方面的实际应用提供依据。

降低湿固化聚氨酯弹性体涂层气泡的技术途径

评述了降低高固体分聚氨酯湿固化弹性涂层气泡的常用技术途径,提出应用硅氧烷封端技术制备聚氨酯弹性体,得到光洁无泡的并具有一定机械性能的厚涂聚氨酯弹性材料。

发光光弹性涂层荧光信号强度的影响因素

为提高发光光弹性涂层方法中涂层的荧光信号强度,以液态E-44型环氧树脂为光弹性材料、罗丹明B为荧光染料,制作了新、旧两种不同结构的发光光弹性涂层。通过对新、旧两种结构发光光弹性涂层受465nm光波激发时荧光发射光谱的比较,说明新的发光光弹性涂层结构比原有发光光弹性涂层在提高测量信号强度方面的优势,测量结果还表明:发光光弹性涂层测量信号的强度提高还与合理选择涂层中荧光染料浓度、荧光信号发射波长有直接关系。

带有粘弹性材料涂层的颗粒阻尼器实验

颗粒阻尼是一种被动减振技术,具有耗能效果好、结构简单、成本低廉、易于实施及适合在恶劣环境下使用等优点。由于粘弹性材料具有良好的耗能特性,提出了一种带有粘弹性材料涂层的颗粒阻尼器,并将其安装在悬臂梁的自由端进行了悬臂梁的减振特性实验。实验结果表明,带有粘弹性涂层的钢球颗粒阻尼器具有良好的耗能特性,减振效果明显超过了普通钢球颗粒阻尼器。尤其在机械的低频振动中(30Hz以下),其依然具有良好的减振能力,这是传统颗粒阻尼器所缺乏的特性,故带有粘弹性涂层的颗粒阻尼器具有广阔的应用前景。

聚脲涂层的动态力学性能与摩擦学性能探讨

制备了一种聚脲涂料的活性氢组分和弹性涂层,测试了涂层的常规力学性能、耐冲蚀磨损性能和磨粒磨损性能;用扫描电子显微镜和原子力显微镜观测了涂层经磨损试验前后的表面形貌;采用动态热机械分析仪测量涂层在交变应力作用下的力学性能,采用差示扫描量热分析仪测量了涂层的热性能。试验结果表明,聚脲涂层具有优异的耐磨性能,在一定温度条件下,具有较高的阻尼性和刚性,涂层在应力应变中有较高的力学损耗和热稳定性能。