Flow influenced electrochemical corrosion of nickel aluminium bronze – Part I. Cathodic polarisation

The cathodic polarisation behaviour of CA 104 nickel aluminium bronze (NAB) has been examined in fully characterised seawaters (filtered and artificial) using the rotating disc electrode (RDE) and the rotating cylinder electrode (RCE). Linear sweep voltammetry and a potential step, current transient technique were used to examine the charge transfer and mass transfer controlled cathodic response as a function of both laminar and turbulent fluid flow. For freshly polished surfaces, the rate of irreversible charge transfer controlled oxygen reduction is controlled by the exchange of a single electron and hydrogen evolution is only significant at potentials more negative than approximately –1.0 V vs. the saturated calomel electrode (SCE).     

磷酸铵镁沉淀与沸石吸附组合工艺处理海水中的氨氮

大量陆源营养物质的输入是导致我国近岸海域富营养化问题的主要原因, 传统生化法对海水中氮磷处理能力有限, 天然沸石凭借较强的选择性离子交换性能已成为一种较为经济和高效的水处理材料。本研究通过穿透实验考察了天然沸石对海水中氨氮的动态吸附性能, 采用磷酸铵镁(MAP)沉淀和沸石吸附组合工艺对海水中氨氮进行处理。实验结果表明, 天然沸石吸附氨氮达平衡时间随过滤速度的增大而减小, 随滤层高度的增加而增大, Logistic模型能较好反映天然沸石对海水中氨氮的动态吸附过程。MAP沉淀法与沸石吸附法联用可以将海水中氨氮含量降低至较低水平, 适宜的滤柱过滤条件为:滤速20L/h, 滤层高度100cm。通过焙烧或NaCl浸洗处理能够恢复天然沸石对海水中氨氮的吸附能力, 300℃焙烧2h和1.5mol/L NaCl溶液浸洗24h条件下的再生率分别为99.38%和122.22%。     

TiN、TiCN和CrN涂层在海水环境下的摩擦学性能

为提高海洋机械系统关键摩擦零部件的摩擦学性能,分别用多弧离子镀制备的TiN、TiCN和CrN涂层进行其表面防护。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X-射线衍射仪(XRD)表征涂层的结构,用纳米压痕和划痕仪测试其硬度和结合力,并用UMT-3往复式摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。结果表明,在海水环境中CrN涂层具有最低的摩擦因数。TiN和TiCN涂层已被磨穿,而CrN涂层在海水中最大磨痕深度为1.5μm左右,表明CrN在海水环境中具有良好的耐磨性。CrN涂层在海水中涂层的磨损率小于在蒸馏水中,说明海水的腐蚀作用在磨损过程中不明显,而海水环境良好的润滑性能起了主导作用,导致磨损率较低,这表明CrN涂层在海水环境中主要的磨损机理为机械磨损。     

TC11及表面改性膜层在海水中的微动磨损研究

通过对TC11钛合金进行不同表面改性实验(微弧氧化、N+离子注入、DLC多层膜),得到不同表面改性膜层。利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)和Raman光谱研究表面改性层的相组成和微结构。在模拟海水环境下,采用SRV-IV微动磨损试验机评价TC11合金及不同表面改性膜层的微动磨损性能(摩擦系数、磨损量及磨损机制),并比较抗微动防护效果。结果表明,TC11经改性后摩擦系数呈现不同程度下降,磨损量的降低则非常明显,其中DLC多层膜抗微动防护效果最显著。海水介质中各摩擦系数显著比纯水中低。海水中钛合金的磨损量小于纯水中的数值,腐蚀与磨损呈"负交互作用"规律,而改性层磨损较纯水中略高。     

某核电厂循环水泵叶轮失效原因分析及防护措施

目的提高核电厂海水循环水泵(以下简称"循泵")叶轮的耐磨性能。方法采用表面工程技术,在叶轮表面涂刷熔融环氧粉末涂层、WC涂层和耐磨陶瓷涂层,以提高叶轮的耐磨性。通过对比材料本身的硬度和断裂韧性,分别评价两种新材料在海水中的耐磨性能,并通过实践验证对三种涂层的耐磨可行性进行了详细分析。结果分析结果表明,该双相不锈钢叶轮的损坏为典型的磨损腐蚀,同时伴随着微弱的电化学腐蚀。经过实践验证,厚度为0.8~1 mm的熔融环氧粉末涂层由于与金属基材间的结合力较差,使用一周期后存在大面积的脱落现象,起不到保护叶轮的作用。厚度为0.5 mm的WC涂层在运行后检查发现涂层存在一定程度的减薄,部分区域仍存在微弱的冲蚀现象,而且其价格较昂贵,使用效果与经济性不成比例。耐磨陶瓷涂层整体达到了牺牲涂层从而保护母材的目的。结论实践表明仅靠选材无法彻底根除磨损腐蚀,结合表面工程技术,综合使用效果和经济性,最终确定耐磨陶瓷涂层为循泵叶轮表面防护的最佳涂层。     

氟树脂改性丙烯酸聚氨酯耐海水高耐候面漆研究

探讨了氟树脂用量，丙烯酸树脂羟值，固化剂的用量和颜料种类对面漆性能的影响。采用氟树脂改性丙烯酸聚氨酯，在配以适当的颜料，能获得耐海水高耐候面漆。     

金属材料长周期海水腐蚀规律研究

常用金属材料在我国的青岛、舟山、厦门和榆林4个海域的飞溅、潮差、全浸3个海洋区带中暴露1、4、8和16年的长周期腐蚀试验工作进行了研究，得到了长周期的海水腐蚀数据及其腐蚀规律．提出了一种海水腐蚀性的评价方法和一种综合评价材料耐蚀性的方法．     

热法太阳能海水淡化理论研究进展综述

热法海水淡化是太阳能利用海水淡化中重要的研究方向。针对热法海水淡化蒸发冷凝过程的理论模型主要集中在以Dunkle模型为代表的盘式海水淡化模型上。近年来随着新型淡化结构的提出,太阳能集热系统的改进导致操作条件的变化,以及计算机软件、新型检测设备的开发和应用,国内外学者提出了许多新的淡化模型。该文综述了经典理论模型以及近年来新的理论模型,提出了未来的理论研究将针对建立不同腔体类型的模型以及对腔体内部物理场分布的模拟。     

海水淡化系统的性能优化与评价准则

可持续发展要求海水淡化系统不仅具有优良的经济性,还要具有优良的环境性能,目前综合考虑这二方面因素的研究还很少。文中从海水淡化系统的综合性能优化和评价出发,建立了统一性能指标(亦称淡水综合成本),该指标由淡水生产的经济成本和环境成本构成,以其为目标函数优化得到的系统具有最佳能源、经济、环境综合性能。淡水的综合成本、经济成本、环境成本还构成了海水淡化系统的多准则性能评价体系,据此可实现对不同海水淡化方法和装置的更全面、合理的评价。基于前面建立的性能准则,以近年来受到较多关注的低温多效蒸发海水淡化系统为例进行了计算、分析和讨论,研究结果验证了准则的合理性和有效性。     

亲水性无定型TiO_2/SiO_2薄膜及其强化传热性能研究

采用溶胶-凝胶技术在传热管表面涂覆TiO2/SiO2复合溶胶涂层,并通过优化热处理温度和干湿交替处理工艺,提升涂层的亲水性能和强化传热性能。试验结果显示,在热处理温度为200℃时,凝胶涂层以无定型结构为主;热处理试样经过6次干湿交替处理后,即可使表面接触角降低到10°左右;传热管表面较好的润湿性能,可显著提升降膜式换热器的换热效率。