过渡层对钕铁硼表面蒸发镀铝涂层耐腐蚀性能的影响

目的提高钕铁硼磁体表面Al防护涂层的结合强度及耐腐蚀性能。方法通过磁控溅射在钕铁硼磁体表面沉积Al过渡层,用高偏压进行轰击后,使用离子辅助蒸发镀技术沉积Al防护涂层。用扫描电子显微镜观察涂层表面及截面形貌,电化学工作站及盐雾试验检测涂层腐蚀性能,拉伸试验评价涂层与基体结合强度。结果随着磁控溅射靶电流从10 A提高到25 A,所制备的Al层自腐蚀电压从-0.7367 V递减到-0.9075 V,耐中性盐雾腐蚀性能下降。在用相同工艺制备表面离子辅助蒸发镀Al防护涂层的前提下,磁控溅射靶电流为25 A时制备的100 nm和500 nm过渡层的防护涂层耐盐雾腐蚀时间分别为48 h和36 h,耐腐蚀性能不如无过渡层的纯蒸发镀铝涂层(72 h);磁控溅射靶电流为15 A制备的100 nm和500 nm过渡层的防护涂层耐盐雾腐蚀时间分别为96 h和103 h,其耐腐蚀性能优于无过渡层的纯蒸发镀铝涂层。采用过渡层技术的Al防护涂层结合强度均大于40 MPa,与钕铁硼基体结合良好。结论过渡层技术均可使Al涂层与Nd Fe B基体结合良好,合适的过渡层工艺可提高离子辅助蒸发镀铝涂层的耐腐蚀性能。     

溶胶-凝胶法制备Fe-18Cr-9W纳米复合粉末

以硝酸铁、硝酸铬、钨酸、柠檬酸、异丙醇、氨水为原料,通过两步合成方法制备了Fe-18Cr-9W合金复合粉末。采用溶胶一凝胶法制得混合盐的络合凝胶,将凝胶在450℃和550℃煅烧,获得均匀分散的氧化物纳米粉末。通过SEM对氧化物颗粒形貌进行观察,发现所得氧化物颗粒粒径为30～80nm;采用H2-CO共还原法,调节并控制反应气氛和保护气氛（H2：CO=1：4）,对氧化物颗粒在700℃进行保护气氛下还原2h,得到了粒径约50～80nm的Fe-18Cr-9W纳米复合粉末。前驱体中加入柠檬酸分散剂起了改善氧化物粉末的形态与降低了粉粒团聚程度的作用;还原温度的选择对还原后合金颗粒粒径有重要影响。     

电弧离子镀偏压对TiAlSiN涂层结构及性能的影响

目的 探究脉冲偏压对TiAlSiN涂层结构及力学性能、耐磨性能、抗氧化性能的影响规律及机制。方法 采用阴极电弧离子镀膜技术,调控偏压参数并在M2高速钢上沉积TiAlSiN涂层,利用SEM、XRD、3D轮廓仪、金相显微镜、划痕仪、摩擦磨损试验仪等仪器及高温氧化试验,对涂层结构及性能进行分析表征。结果 偏压为50 V时,涂层主要为AlN相;偏压高于75 V时,涂层以固溶的(Ti,Al)N相为主,TiAlSiN涂层存在较强的(200)面择优取向。偏压由50 V增大至150 V时,涂层的致密性增加,表面粗糙度先降低后上升,涂层结合力先增大后降低。TiAlSiN涂层的磨损方式主要是磨粒磨损,受物相结构、涂层致密性的影响,偏压为100~150 V时,涂层的耐磨性能优异。涂层1000 ℃氧化4 h后,表面氧化程度不同,主要受物相结构、致密性、表面孔隙的多重影响,hcp-AlN相比(Ti,Al)N相更易氧化;偏压增大使得涂层沉积更为致密,氧化层深度变浅;涂层孔隙增加,表面形成的Al2O3团簇增多。结论 偏压100 V下TiAlSiN涂层的综合性能最优,涂层结合力为46.7 V,硬度为3276HV0.025,表面粗糙度最低,耐磨性能较好且高温下抗氧化性能最强。     

重复控制在逆变器无互联线并联系统中的研究

无互联信号线逆变器并联系统,控制精度要求很高,否则均流效果很差。针对无联线并联技术的这种特点提出了将重复控制与PI-P电压电流双闭环控制(简称PI控制)结合的复合控制方法应用到该系统中来。这种控制方法综合了PI控制有比较快的动态响应速度,并且利用重复控制的特性改善了带非线性负载的能力及并联环流特性,提高了系统稳态控制精度,减少了谐波含量,是一种性能突出的复合控制方法。通过MATLAB仿真证明了该方法的可行性和优越性。     

滨海地区深层天然气成因类型及气源分析

滨海地区深层天然气资源丰富,但天然气成因类型及气源认识仍存在疑问,制约着勘探方向的选择。滨海地区深层天然气组分及碳同位素特征的分析表明,其为成熟—高成熟的煤型天然气,属于湿气—偏湿气。气源分析表明,天然气主要源自深部的沙河街组烃源岩,受次级凹陷控制,其中滨深22井区天然气主要源自歧北次凹沙三段烃源岩,歧深1井区天然气主要源自歧口凹陷沙三段烃源岩,滨海4井区即滨海斜坡沙一段天然气主要源自歧口凹陷沙一段烃源岩。研究区滨深22井和歧深1井天然气碳同位素具有倒转序列特征,主要是由于烃源岩在演化生气过程中,不同来源、不同时期形成的天然气混合造成。滨海地区深层天然气主要是热成因湿气、以自源为主、多阶段煤型气混合形成的天然气藏。     

基于TMS470单片机的高温RS485串行通信功能设计

石油钻井环境要求单片机系统可以在高温或超高温条件下具备与外界通信的功能。基于TI公司TMS470单片机SCI模块,结合SN65HVD11通信芯片设计耐高温的RS485串行通信硬件接口,并根据SCI模块特性编写了串行通信的收发数据软件程序。试验证明,通信功能可在200℃高温环境下稳定运行,数据传输准确可靠。     

高温防护涂层的熔盐热腐蚀研究进展

高温热腐蚀是热元件主要失效形式之一,Na₂SO₄和NaCl熔盐会加速高温下的热腐蚀,甚至导致灾难性事故发生。本文就Na₂SO₄和/或NaCl熔盐引起的热腐蚀进行了讨论,其中Na₂SO₄是主要的腐蚀反应物,详细介绍了2种典型的热腐蚀行为和性能特点。重点介绍了几种热腐蚀模型和机理,以及Na₂SO₄、NaCl、Na₂SO₄+NaCl熔盐的反应公式和腐蚀机理。根据目前的研究状况来看,制备防护涂层是缓解热腐蚀的最佳途径,总结了近年来MCrAlY涂层、NiAl涂层、热障涂层和新型涂层的发展情况,并探讨了进一步提高涂层耐腐蚀性能的方法。最后,展望了防护涂层的未来发展方向。     

基于PIC16F688的随钻仪器锂电池监控系统的设计

为了充分利用石油钻井井下随钻仪器中锂电池的有限电量,延长随钻仪器单次连续工作时间,采用以PIC16F688单片机作为控制核心,对主、从两组锂电池进行实时监控的原理进行软硬件设计。系统包括电流采样、电压采样、总线接口和EEPROM数据存储4个模块,具有主从电池的自动切换、电量统计、存储、传输等功能。通过石油井下现场应用,该系统将随钻仪器中锂电池电量的使用效率提高至90%,安全可靠,具有很好的工程应用价值。     

真空阴极多弧离子镀不同厚度四面体非晶碳薄膜的结构和性能

以真空阴极多弧离子镀技术在P(100)型单晶抛光硅衬底和YG6硬质合金上制备了四面体非晶碳(ta-C)薄膜。用扫描电镜(SEM)测量薄膜厚度,并观察其表面及断面形貌;用X射线衍射仪(XRD)分析薄膜的相组成;用拉曼光谱标定薄膜中的sp3键和sp2键;用轮廓仪测量薄膜的表面粗糙度;用划痕法和压痕法测试了膜/基结合强度。在0.5~1.5μm的厚度范围内,随着ta-C薄膜厚度增加,薄膜的sp3键含量逐渐降低,表面碳颗粒数量及尺寸逐渐增加,与YG6基体的结合强度不断降低。0.5μm厚的ta-C薄膜具有最小的表面粗糙度(0.17μm),最高的结合强度(剥离时的临界载荷为61 N,压痕等级为HF2),表现出最优的综合力学性能。