超声速等离子喷涂颗粒加热熔化与细化过程分析

针对超声速等离子喷涂过程中颗粒撞击基体前熔化状态未知的问题,利用数值计算方法分析了单个颗粒在超声速气流中的加热熔化过程,并对颗粒的破碎细化行为进行了探究。计算考虑颗粒内部相变后,得到不同时刻颗粒内部的温度分布更加合理,通过分析得到了颗粒熔化界面随加热时间的变化曲线,其在0.35ms时完全熔化,这与实验分析结果相符。熔融颗粒在进入到高温高速等离子体射流中粒径会迅速减小,统计得到100mm处小于5μm的颗粒所占比例最大,超过了50%,与实验收集粒子的粒度分布一致。

超声速等离子喷涂氧化锆粒子时的加热熔化特性分析

应用格林函数法求解超声速等离子喷涂(SAPS)过程中氧化钇稳定二氧化锆(YSZ)粒子的加热熔化时间问题,得到了一个解析解;对SAPS过程中粒子熔化时间和熔化界面推移情况进行了数值模拟,所得结果与实验结果相符.熔化过程的模拟结果显示:粒子的初始温度对熔化速率有一定的影响,喷涂前预热粒子可以加快它的熔化;减小粒子半径可以缩短粒子的熔化时间,提高粒子的扁平化程度.在SAPS过程中,通过过筛控制粒子半径有助于获得结构精细、致密的典型细密柱晶组织.

基于均匀设计的NiCr-Cr_3C_2超声速等离子喷涂工艺参数优化

运用均匀化设计方法研究超声速等离子工艺参数对涂层的孔隙率和显微硬度的影响。利用逐步回归的数学方法回归分析喷涂电压、喷涂电流、氩气流量和喷涂距离对孔隙率、显微硬度的综合作用。回归分析表明,三次多元多项式和二次多元多项式分别适合于表征上述工艺参数对涂层孔隙率和显微硬度的影响规律。对孔隙率回归方程和显微硬度回归方程进行数学处理并分析表明,超声速等离子喷涂NiCr-Cr3C2的最佳工艺参数对应的喷涂电压、喷涂电流、氩气流量和喷涂距离分别185V,375 A,110 L/min和107 mm,该参数下的涂层孔隙率为1.07%,显微硬度值为1 097 HV0.3。经验证,孔隙率及显微硬度回归方程分别适合于表征喷涂电压、喷涂电流、氩气流量和喷涂距离等工艺参数与NiCr-Cr3C2涂层孔隙率及显微硬度的关系。

提高瓦楞辊齿面耐磨性新技术

针对瓦楞辊的服役条件和磨损机制以及目前常用的几种表面硬化处理工艺的局限性,采用最新开发的超声速等离子喷涂设备,在运行后出现磨损的瓦楞辊齿面喷涂了0.2 mm±0.01 mm厚的高精度WC-6Co涂层.由于超声速等离子喷涂的粒子飞行速度达到500～600m/s(普通等离子喷涂约200 m/s),显著提高了涂层的结合强度,涂层的显微硬度平均达HV0.11 400,显示出极优异的耐磨性能.喷涂后的瓦楞辊已安装到现场运行了长度约1 500万米纸板,涂层仍完好无损,未出现任何磨损、开裂或疲劳剥落现象.

超声速等离子体射流的数值模拟

基于可压缩的全Naiver Stokes方程 ,利用PHOENICS程序对由会聚 辐射阳极形状等离子体炬产生的超声速等离子体射流进行了数值模拟 .考虑了等离子体的黏性、可压缩性以及变物性对等离子体射流特性影响 .研究了超声速等离子体射流的流场结构特性以及不同环境压力对等离子体射流产生激波结构的影响 .结果表明 。

汽车活塞环表面Ni60A-Cr2O3复合涂层的制备与性能

采用超声速等离子喷涂法在汽车活塞环用45钢表面制备了Ni60A-Cr2O3复合涂层,通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),摩擦磨损试验,电化学试验和浸泡腐蚀试验研究了Cr2O3含量对Ni60A-Cr2O3复合涂层物相组成、显微组织、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:Ni60A-Cr2O3复合涂层中除有增强相Cr2O3外,还含有FeNi3、Fe(C,B)6和Cr23C6等含Cr析出相;随着复合涂层中Cr2O3含量的增加,复合涂层的磨损量呈现先减小而后增加的趋势,在Cr2O3质量分数为35%时磨损量最小,Ni60A-Cr2O3复合涂层中适宜的Cr2O3添加量为35%;Ni60A涂层和35%Cr2O3+65%Ni60A复合涂层的磨损机制分别为黏着磨损和磨粒磨损;极化曲线测试结果和浸泡腐蚀试验结果都表明,在1.5mol/L H2SO4和3.5%NaCl溶液中,35%Cr2O3+65%Ni60A复合涂层的耐腐蚀性能都要优于Ni60A涂层的。

对超短脉冲激光与固体密度等离子体相互作用动力学过程的研究

结合Saha方程 ,建立了一个超短脉冲激光与固体密度等离子体相互作用的动力学过程中电子温度和电子密度随时间变化的简单模型 .在降温过程中采用绝热膨胀模型 ,讨论了等离子体在绝热膨胀过程中的特殊性质 ,考虑了离子声速随温度的变化 ,推算了状态演化过程 ,得到了电离度随时间变化的演化规律 .

Speed of Sound in Asymmetric Quark Matter

The speed of sound in quark matter is an important physical quantity for studying the properties and the spacetime evolution of quark-gluon plasma(QGP).The behavior of the speed of sound with respect to temperature and density can reveal to some extent the equation of state and the phase structure of QGP.Building upon the previous studies on the speed of sound in symmetric quark matter,the formulae for calculating the speed of sound in asymmetric quark matter in the temperature-density space are further derived.The PNJL model is then used to calculate the dependence of the speed of sound on isospin asymmetry.Furthermore,the relationship between the magnitude of the speed of sound and the QCD phase structure is discussed,and the regions where the acoustic equation fails are indicated under different physical conditions.It is found that the boundary of vanishing sound speed in asymmetric quark matter is smaller than that in symmetric quark matter,meaning that the range where the acoustic wave equation fails in asymmetric quark matter is smaller than that in symmetric quark matter.The results also indicate that in most of the stable phase,the speed of sound in asymmetric quark matter is slightly larger than that in symmetric quark matter.