使用温度对特氟龙食品接触用不粘涂层摩擦学性能的影响

目的模拟日常使用情况,考察使用温度对食品接触用特氟龙不粘涂层表面特性及摩擦学性能的影响。方法利用马弗炉,在大气环境下,对特氟龙不粘涂层在不同温度下加热处理30 min。采用扫描电子显微镜、Raman光谱仪、接触角测量仪、摩擦磨损试验机等对热处理前后涂层的结构及摩擦学性能进行测试。结果当热处理温度低于500℃时,不粘涂层的表面润湿性、硬度及摩擦学性能变化不大。当热处理温度达到550℃时,涂层的表面结构发生明显的变化,部分涂层从底材剥落,同时观察到涂层中含氟树脂已完全分解。此时涂层的表面对去离子水和橄榄油的接触角分别为10°和12°,表现为明显的亲水和亲油性能,硬度仅为未处理涂层的1/5。涂层在干摩擦条件下及去离子水介质中,摩擦系数和磨损体积均急剧增大。结论使用温度对食品接触用特氟龙不粘涂层的表面结构及摩擦学行为影响较大。     

轧辊服役损伤行为及失效机制研究

轧辊是轧钢机上的重要零件,每年服役失效后的大修或维修大大影响生产效率、浪费资源乃至经济效益。通过对轧辊的服役损伤行为研究,探讨不同失效模式下的失效机制。结果表明：轧辊服役损伤失效行为主要有剥落、裂纹、断裂,各损伤失效机制均主要为制造、使用以及两者综合作用的结果。其中剥落是由于局部大应力和升温,微裂纹产生于次表面并扩展形成剥落坑;裂纹是热循环应力及塑性应变等因素作用的结果;断裂大多是承受较大外载荷作用,并在轴颈应力集中处或内部近表面缺陷处发生的失效。针对轧辊的不同失效机制分别进行工艺改进和制定合理的检修周期,采用科学有效的检测手段,为有效使用轧辊、提高轧辊使用寿命提供依据。     

成分及环境对镍基高温合金氧化行为的影响

镍基高温合金在恶劣环境下具有优异的力学性能和耐高温性能。镍基高温合金的氧化行为高度依赖于材料的固有性能和氧化膜性能,而氧化膜性能主要取决于合金元素的种类和含量。大气成分、温度、应力、熔融盐等各种环境参数是直接影响材料氧化行为的基本因素。综述了合金元素和服役环境对镍基高温合金氧化行为的影响。铝、铬和钴是有利元素,可以形成致密、结合力强的氧化膜,以保护基体。钛、钼、铌、钨、钽的添加一般被认为会削弱抗氧化性能,但最近的研究有不同的观点。讨论了镍基高温合金的氧化机理,并对镍基高温合金的未来发展进行了展望。     

某水平井套管开裂失效实验及数值模拟研究

通过分析水平井套管现场服役工况,并结合宏观观察、理化性能检测、组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等实验研究及数值计算方法,系统分析了水平井套管发生开裂失效的原因。结果表明,套管材料性能满足标准要求,但套管内壁存在大量腐蚀坑,套管在酸化压裂过程中发生点蚀。断口分析表明,裂纹起源于腐蚀坑底,套管内部存在非金属夹杂缺陷。通过数值模拟计算,分析了套管在完整及含缺陷状态下的承压能力,套管在腐蚀和缺陷作用下承压能力极大降低。当缺陷深度为0.5 mm、内压47 MPa时,套管在52 MPa压裂过程中沿原始缺陷方向发生开裂失效,与套管在压裂作业过程中失效情况相符。依据所得研究结果提出避免此类失效事故的建议。     

管材内高压成形产品失效机理分析及对策研究

通过管材对内高压成形过程中产生的起皱、折叠、屈曲和破裂等这几种常见缺陷机理进行深入分析研究,找出了失效原因,提出了较为可行的解决方案,对内高压成形的产品具有实际指导意义。     

力学和环境服役条件及其对油套管的要求——《油套管标准研究、油套管失效分析及典型案例》(1)

简要介绍了油套管在石油工业勘探与开发中的作用,油套管柱构成及其性能与油气井安全、寿命的关系。分析了油田地质、油藏工程、钻井及固井工程、油气开采和开发工程与油套管性能的相互关系以及在建井及开发全过程中的主要力学和环境服役条件,及其对油套管的要求。     

加工工艺对7075铝合金紧固孔表面形貌和组织的影响

为研究加工工艺对7075－T7351铝合金飞机装配紧固孔表面质量的影响，通过扫描电子显微镜和光学显微镜，分别对5种不同制孔工艺所产生的表面微观形貌和表层组织变化进行了观察和分析。结果表明，钻扩散多步慢进给工艺和一步复合制孔工艺所加工出的表面，平整、光滑、加工缺陷少、晶格变形小、变质层薄；而其它工艺条件下，孔表面微观形貌复杂、加工纹路紊乱、表面缺陷多、晶格畸变大，变质层厚，这些加工状况，对紧固孔的装配性能和疲劳寿命都有很大的影响。     

镶嵌活塞Alfin粘结层失效机理及质量提高研究

通过改变铸铁圈的化学成分,使铸铁镶圈与活塞本体的硅铝合金膨胀性能基本相近,最大限度地降低了Alfin粘结层的热膨胀应力:同时优化模具结构和浇注工艺.使镶圈在模具型腔内准确迅速定位、快速合模及铝液快速覆盖镶圈,降低了镶圈表面扩散层的氧化程度,提高了Alfin粘结层质量,从而延长了镶圈活塞的使用寿命.     

铆钉对TA1与1420自冲铆接工艺及失效行为的影响

采用自冲铆接技术对TA1与1420异质薄板组合铆接工艺进行了详细分析,且以长度6 mm,硬度44 HRC ±2 HRC和48 HRC ±2 HRC的铆钉制备了TA1-1420接头（TAF）、1420-TA1接头（ATF）和TA1-1420接头（TAS）.通过拉伸-剪切和疲劳试验获取了三组接头的失效模式,借助电子扫描显微镜研究了铆钉对TA1与1420异质薄板接头失效行为的影响.结果表明,铆钉对TA1与1420异质薄板组合的铆接工艺有明显影响,采用6 mm长度的铆钉能够实现对其有效连接,采用高硬度铆钉可减轻铆钉墩粗程度.铆钉硬度提高使接头失效部位由下板大变形区域下移至接头底部,导致异质薄板组合接头的失效行为存在差异.     

聚四氟乙烯射频等离子体表面改性研究

采用氧等离子体对PTFE粘接件进行处理,测试了压剪粘接件和拉伸粘接件的粘接强度,分析了氧等离子体处理前后PTFE的接触角变化情况,同时,采用了AFM对PTFE进行了表面形貌的观察.     

交流脉冲等离子体作用于聚四氟乙烯表面性能研究

利用自行研制的100kHz交流脉冲电源产生等离子体,对聚四氟乙烯进行了表面改性研究.在放电电压、占空比、工作气压、工作气氛、处理时间相同的情况下,探讨了样品置于放电区域不同位置、采用不同的电极间距对改性结果的影响,并对改性效果的保持特性进行了考察.通过接触角测量、扫描电镜(SEM)等手段对作用前后样品的亲水性、表面形貌进行了检测和分析.结果表明:交流脉冲等离子体对PTFE表面有良好的改性效果.     

聚四氟乙烯对搅拌摩擦加工制备Al-Ni复合材料均匀性的影响

采用搅拌摩擦加工技术制备了Al-Ni系金属间化合物增强铝基复合材料,通过SEM、XRD对复合材料的微观结构及相组成进行了分析,研究在原材料中添加聚四氟乙烯对搅拌摩擦加工制备复合材料中增强相含量及分布均匀性的影响,并对增强相形成的物理模型进行了探讨。结果表明:添加聚四氟乙烯可以显著改善Al-Ni复合材料的均匀性;加入聚四氟乙烯后会阻隔Ni粉的团聚,致使Ni与Al的接触面增大,从而增大了Ni与Al的反应界面,导致反应程度增大,Al_3Ni金属间化合物生成量增多。     

航空不锈钢编织软管压力脉动特性研究

航空不锈钢编织软管作为航空液压系统中占比庞大的元件,自身存在较大的弹性,对系统影响比硬管更大。目前许多研究将压力差比拟为电压,把流量比拟为电流,从而建立起包含液阻、液容、液感的流体网络。为了建立航空不锈钢编织软管的压力传递模型,建立双编织层软管的本构模型进行软管形变行为预测,得到航空不锈钢编织软管传递模型关键参数——液容的解析模型,最终建立了考虑软管形变行为的电学比拟模型。Simulink仿真结果强调了编织钢丝直径、编织角度、编织股数和每股钢丝数对软管液容和软管压力传递的影响,并通过相同条件下的实验初步验证了所提模型的准确性。     

化学复合镀Ni-P/PTFE工艺研究

探讨了粒子悬浮量、镀液温度、搅拌速度、表面活性剂含量及pH值等工艺条件对Ni-P/PTFE复合镀层中PTFE粒子的含量影响。研究表明，在一定工艺条件下，当活性剂(FCE)含量达到1g/L时，可以获得粒子含量为48vol％的Ni-P/PTFE复合镀层。     

载荷对PTFE/AlSi10Mg复合材料摩擦磨损行为的影响

采用选区激光熔化(SLM)、浸渗和真空烧结工艺制备了以AlSi10Mg为基体的多孔骨架填充聚四氟乙烯(PTFE)的自润滑复合材料。采用往复式Bruker UMT-3摩擦试验机研究了速度为5mm/s、不同载荷下复合材料的摩擦磨损性能,并采用SEM、EDS等对其成分、结构以及摩擦学行为进行了研究。结果表明,复合材料的平均摩擦因数和磨损率随着载荷的增加呈现先增大后减小的趋势;复合材料的摩擦稳定性主要由存储在骨架中的PTFE决定。其摩擦机制主要是在载荷的作用下,当磨擦表面发生磨损时,骨架中的PTFE将磨屑捕获,形成完整的PTFE润滑层,并且发生膜的转移,从而增加了复合材料的摩擦学稳定性。     

聚四氟乙烯在烃化器上的应用

应用四氟衬里技术，成功地解决AlCl3液相法制乙苯存在的HCI对烃化器的腐蚀。     

交流和直流脉冲等离子体改性聚四氟乙烯对比研究

利用自行研制的直流脉冲电源和交流脉冲电源产生等离子体, 分别对聚四氟乙烯进行了表面改性研究.在放电电压、占空比、工作气压、工作气氛、处理时间相同的情况下,探讨了直流脉冲和交流脉冲等离子体对样品改性效果的不同影响;通过接触角测量、扫描电镜(SEM)等手段对未处理的、直流脉冲和交流脉冲作用后的亲水性、表面形貌进行了检测和分析.结果表明:交流脉冲等离子体对PTFE的改性效果优于直流脉冲等离子体.     

深海压力-流速耦合环境对环氧玻璃鳞片涂层失效行为的影响

采用吸水率测试EIS、附着力测试SEM、FT-IR等方法,对比研究常压-静态环境(0.1 MPa-0 m/s)、流体流动环境(0.1 MPa-4 m/s)、高静水压力环境(10 MPa-0 m/s)和压力-流速耦合环境(10 MPa-4 m/s)下环氧玻璃鳞片涂层的失效行为和机制。实验结果表明,耦合环境下,填料与涂层基体间的界面结合被显著削弱,涂层的物理结构发生严重破环,腐蚀介质在涂层中加速扩散,并在涂层缺陷和涂层/金属界面处大量聚集,导致涂层吸水率大幅上升,力学性能显著下降,附着力迅速丧失,发生大面积鼓泡,快速失效。     

软管用8011铝合金箔材生产工艺研究

采用SEM表面形貌和元素定量分析方法对铝箔针孔形成机理进行了研究，提出了“非金属夹渣在轧制过程中的脆性断裂可导致铝箔形成短程线性针孔”，以及“铸轧带材表面缺陷也可形成分散性针孔”的机理；将这一机理应用到软管用铝合金箔材(简称软管箔)的生产实践中，在减少针孔方面取得了重大突破。介绍了宽幅、超薄软管箔的生产技术和性能要求。