化学气相沉积制备硬质合金刀具涂层研究进展

化学气相沉积技术(CVD)广泛应用于硬质耐磨涂层的生产中,该类涂层可大大提高硬质合金工具的耐磨性和寿命。综述了CVD涂层技术在硬质合金切削刀具中的应用研究进展,首先介绍了CVD涂层技术的原理及其发展历程;其次阐述了模拟计算方法(相图计算、流体力学计算、第一性原理计算、相场模拟、机器学习等)在CVD涂层中的应用;再次介绍了CVD涂层的沉积实验及结构和性能表征方法;最后列举了几种典型的硬质合金刀具用CVD涂层,以期为高性能涂层的智能设计、智能集成和智能研发提供新的思路:即把多尺度计算模拟、科学数据库和关键实验集成到硬质涂层开发的全过程中,通过对成分-工艺-结构-性能进行关联分析,将耐磨涂层的研发由传统经验或者半经验方式提升到科学的微结构智能设计上,以实现基体与涂层微结构调控和性能的协同优化,获得最佳的综合性能。

电网冰灾典型线路段覆冰倒塔分析

在2008年初电网冰灾倒塔调研的基础上,建立了典型覆冰倒塔线路段铁塔、导线和绝缘子的三维模型,考虑档距、高差以及覆冰厚度引起的纵向不平衡张力对铁塔受力的影响,对线路段在均匀覆冰荷载和不均匀覆冰荷载作用下的导、地线张力及纵向不平衡张力进行计算,分析确定了线路覆冰倒塔的破坏模式,揭示了线路覆冰倒塔的主要原因。分析计算结果与现场实际破坏情况相吻合,表明导线覆冰过载以及覆冰产生的纵向不平衡张力是线路覆冰倒塔的主要原因。

飞机外部IMR21纳米复合涂层在典型加速腐蚀环境中的腐蚀失效行为

目的研究IMR纳米复合涂层对飞机外部结构件的防护性能。方法对比考察典型加速腐蚀环境条件下,飞机外部结构模拟件表面聚氨酯面漆涂层和IMR21纳米复合涂层的腐蚀失效行为。结果在经过2个阶段各8个周期的加速腐蚀后,模拟件涂层表面均出现了鼓包、开裂、剥落等现象,而且涂层在第二阶段的腐蚀程度略重于第一阶段。与聚氨酯面漆涂层相比,IMR21纳米复合涂层的腐蚀失效程度要低很多,说明该纳米复合涂层具有优良的抗环境腐蚀性能。结论可考虑在飞机结构制造、大修以及外场维护中采用IMR21纳米复合涂层进行表面防腐涂装处理。

农网典型导线及杆塔抗冰能力分析

选取农村配网中应用比例较大的3种型号导线以及4种典型杆塔作为分析对象,采用道亨铁塔设计软件和ANSYS有限元分析软件对导线、杆塔在不同档距、不同程度覆冰条件下的抗覆冰能力进行计算分析。结果表明,农网导线与杆塔已具备一定的抗覆冰能力,但仍存在导线截面偏小、杆塔局部部位薄弱等导致抗冰能力不足的问题。最后提出了加强农网导线与杆塔抗覆冰能力的措施,可为今后农村配网线路抗覆冰设计提供参考。

广西输电线路覆冰典型年份的环流特征分析

采用NCEP/NCAR逐月再分析资料、广西北部43个气象台站的温度、湿度、风、降水、导线覆冰等观测资料以及广西输电线路覆冰资料,建立雨凇覆冰厚度计算模型,并得出气象台站的历史覆冰厚度序列。采用数理统计和合成分析等方法研究典型覆冰年份的时空特征、环流背景及气象要素变化特征,结果发现:广西输电线路覆冰主要出现在冬季的桂北,并有逐年减轻的趋势,MannKendall突变检验表明,存在1个明显的突变点,出现在1985年;广西典型覆冰年份,500 hPa欧亚大陆中高纬地区呈明显的"两槽一脊"型,广西高空处于南支槽前,地面受冷高压脊控制;赤道中东太平洋,从夏季到秋季,海温由偏高转为偏低,到冬季SSTA维持为负距平,说明广西输电线路覆冰与LA NINA事件有较密切的关系。当日最低气温在0.2℃以下,风速<5 m·s-1,并伴有雨凇和弱降水,低温寡照天气时容易出现覆冰。

冷喷涂技术的研究进展与应用

近年来,冷喷涂技术是一门备受关注的新兴技术,冷喷涂过程中超音速金属粒子以固态形式碰撞基体后产生剧烈的塑性变形从而形成沉积。由于冷喷涂的沉积可以实现连续堆积而逐层增厚,从而使该技术从一种涂层加工技术发展成为一种快速的增材制造技术。经历了30多年的迅猛发展,冷喷涂技术的研究方向正在从基础理论研究转变到应用开发,其中一些应用已经实现工业化量产。文中介绍了冷喷涂的技术及工程化应用特点,展示了典型冷喷涂涂层性能等基础研究以及冷喷涂涂层应用等开发方面的工作,并且重点介绍了冷喷涂技术在航空航天、能源动力、电子电力、增材制造等领域的应用研究方面所取得的一些新进展。

装备修复用铜合金涂层制备方法及应用研究

目的为解决某型舰水泵叶轮轮毂等装备关键部件修复的难点问题,对电弧喷涂制备的铜合金涂层进行了重点研究。方法通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、拉伸试验机、磨损试验机等对所制备的涂层的显微形貌、显微硬度、结合强度、抗冲蚀性能等进行了评定。结果采用电弧喷涂技术制备的铜合金涂层组织致密,涂层与基体之间的结合强度平均值为18.58 MPa,显微硬度平均值为187.5HV0.3,高于基体硬度,孔隙率平均值为4.1%,冲蚀角为30°和90°时,铜合金涂层的磨损质量分别为0.024 g和0.020 g,显示出优异的耐磨抗冲蚀性能。结论采用电弧喷涂技术在水泵叶轮轮毂表面制备了铜合金涂层,不仅恢复了原设计尺寸,而且大幅提升了水泵叶轮表面的耐磨抗冲蚀性能,同时基体不产生变形,不需要进行动平衡试验,节能节材,预计使用寿命可提高3倍以上。该技术可为大、新型装备其他关键铜质部件维修保障提供新思路和新方法。

高精度星敏感器热设计研究及仿真验证

为实现某高精度星敏感器在空间复杂热环境下的可靠应用,对该星敏感器的热设计进行了分析研究,并选取典型的高温工况和低温工况进行讨论。基于热网络模型对高温工况和低温工况计算及仿真分析,提出了星敏感器与卫星舱体在导热和隔热2种安装情况下的热控措施。分析结果表明:当星敏感器导热安装时,将安装面温度控制在-15～0℃,在其外表面包覆多层隔热组件,可使整机温度适宜;当星敏感器隔热安装时,在其盖板外表面喷涂热控白漆,将遮光罩与盒体隔热安装,设置用于温度补偿的电加热片,将安装面温度控制在-60～-30℃。

EB-PVD热障涂层微观损伤行为

针对EB-PVD制备的热障涂层,通过对拉伸、疲劳、持久、撞击、慢速压缩、三点弯曲、振动等单一条件下,以及热循环、热冲击、超温等复合条件下涂层微观损伤特点进行观察,结合机械应力、热应力特点以及涂层氧化损伤过程,对热障涂层微观损伤类型进行划分。总结归纳出陶瓷层晶簇间垂直裂纹、陶瓷层水平台阶裂纹、陶瓷层V形崩裂、柱状晶弯折、柱状晶簇崩落、等轴晶区水平裂纹、陶瓷层水平撕裂、陶瓷层微鼓分离、氧化层破碎、粘结层内氧化、粘结层垂直裂纹、粘结层裂纹钝化、粘结层皱曲等13种损伤形式,这些基本损伤构型的归纳总结有助于对热障涂层复杂环境下失效行为的深入研究。

浅谈压载舱涂料特点及防护要求

介绍了压载舱、压载舱涂料防护标准的演变、压载舱涂料特点、典型配套及施工注意事项。

钢桁架桥典型病害调研及工程实例分析

钢桁架桥梁应用广泛,但缺少对钢桁架桥梁的针对性养护措施,导致结构构件损伤劣化,使用寿命缩短。为探究钢桁架桥梁存在的典型病害类型,采用无人机图像采集技术对长兴县某钢桁架桥进行分区、非接触式全覆盖拍摄,收集桥梁典型病害图像数据,发现该钢桁架桥存在涂层劣化、钢材腐蚀、螺栓脱落等典型病害。分析其产生机理与破坏原因,提出了钢桁架桥病害的治理与养护措施。

炫金银、彩晶黑涂膜典型流痕问题探讨

寄存色炫金银、彩晶黑在喷涂时出现非常规流痕不良,严重时为下垂式流挂,轻微时呈线性凸起,发生率高且加修困难,对正常生产、成本控制及缺陷流出防止管理造成重大影响。调查现场施工条件,发现:利用增黏剂提高BC1、BC2黏度,降低喷漆室湿度,匹配削减BC1、BC2膜厚,控制系统间歇式循环或置换新涂料,有利于降低流痕发生率及严重程度,但无法完全消除不良。排查涂料,发现组分中蜡浆有效添加量变大,导致BC1涂料表面张力偏低,影响了BC2在BC1涂层上的系统性匹配。通过削减蜡浆添加比例,控制BC1表面张力在27~29 mN/m范围,流痕不良消除。

德国内外墙涂料要求和标准浅析

通过对德国建筑内外墙涂料标准、环保要求及趋势、基面及应用区域分类,以及德国典型建筑涂装体系这4个方面的信息收集及研读,旨在对德国内外墙涂料做一个总体的解读。其中在性能标准部分,解释了标准的应用意义以及与国内标准部分的差异性。对于环保要求,介绍了欧盟标准、环保申明的定义,以及新版蓝天使标准的变化。对于基面及应用区域分类和德国典型建筑涂装体系部分,侧重介绍了德国的特点,以及这些应用背后的诉求原因。

粉末静电喷涂技术在纺机零件上的应用

就粉末静电喷涂新技术的发展以及在纺织机械零件上应用进行阐述,并通过生产应用对其技术、工艺方法、特点、优越性、操作技术要求和经济性进行介绍。能改善劳动条件;减少火灾危险;减少工序,节约能源;以及便于贮存。

润湿剂在涂料上的应用及其特点

润湿剂系列产品设计用于改善聚氨酯涂层材料之间及聚氨酯涂层材料和不同底材之间的润湿性,针对涂料润湿剂的功能结构与适应范围,论述了涂料润湿剂的特性原理和工艺性能要求,介绍了涂料润湿剂的分类,常用种类及其品种,列举出润湿剂的典型应用。