UHMWPE/纳米SiO_2弹性复合材料的粒子流冲蚀特性研究

采用热压工艺制备了UHMWPE/纳米SiO2弹性复合材料,实验考察了弹性复合材料的冲蚀特性,分析了UHMWPE/SiO2纳米复合材料的冲蚀磨损机理。结果表明:纳米SiO2含量为10%左右时,弹性复合材料的抗冲蚀性能最好,射流冲击角在30°左右时,冲蚀率达到峰值;冲蚀率与射流速度呈指数变化关系,纳米SiO2含量为10%时,复合材料的冲蚀速度指数n为2.03;水流含沙浓度达到1.92 kg/m3以后,材料冲蚀率随含沙浓度的增长趋势开始变得平缓;冲蚀率随沙粒粒径的增大而增大;纳米SiO2含量为10%左右时,弹性复合材料的冲蚀率较纯UHMEPE降低了30%,只有45#钢的1/16。UHMWPE/纳米SiO2弹性合材料的冲蚀机理主要是犁削和唇片的断裂。

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。

材料的冲蚀疲劳研究

文章设计了材料的冲蚀疲劳特性试验以及通过特性曲线拟合决定弹性接触状态下材料冲蚀疲劳特性参数的方法 ,应用此方法测得环氧 -橡胶复合材料的冲蚀疲劳极限应力σ0 ≈ ( 3 .0 ～ 5 .0 ) MPa ,且随着弹性模量的增大有降低趋势。

碳钢材料的表面冲蚀疲劳研究

根据固体疲劳磨损理论并结合接触力学的有关分析结论,设计了一套确定塑性接触状态下材料表面粒子冲蚀疲劳特性参数的方法,同时依此方法确定碳钢材料的粒子冲蚀应变值,应变指数。