Application of multiscale modeling in the coating formation simulation of APS PYSZ TBCs

The process parameters of atmospheric plasma spraying (APS) influence the coating formation and properties of partially yttria stabilized zirconia (PYSZ) thermal barrier coatings (TBC). Simulations can be used to investigate this dependency and to design the coating process for a targeted production of TBCs. A whole process simulation was realized by modeling the linked subprocesses: plasma torch, plasma free jet, powder particles characteristics, and coating formation. The coating formation can be described by model approaches with different physical assumptions and geometric scales. One approach is the simulation of single powder particles hitting the substrate surface. An alternative macroscale finite element model (FEM) model approach is applied in the coating formation simulation. A group of particles is pooled in a splash that is dependent on the precalculated particle distribution in front of the substrate. A third modeling approach is applied to calculate effective mechanical and thermodynamical properties of coatings dependent on the experimentally obtained or calculated microstructure of the PYSZ TBC, which is based on different homogenization methods. The application of three simulation approaches in the whole process simulation of APS is discussed; advantages and disadvantages are elucidated. Results based on simulation and experiments are presented for a variation of process parameters. Missing links in the multiscale approach are detected to make suggestions for future modeling and simulation work. This article was originally published inBuilding on 100 Years of Success, Proceedings of the 2006 International Thermal Spray Conference (Seattle, WA), May 15–18, 2006, B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-Ch. Lau, R.S. Lima, and J. Voyer, Ed., ASM International, Materials Park, OH, 2006.     

贫铀合金的大气腐蚀特性研究

通过对贫铀合金在沿海、内地的户外暴露试验和库内露置试验，研究并得到了贫铀合金的大气腐蚀特性，分析了大气中SO2、Cl-及相对湿度腐蚀贫铀合金的原因与结果.      

NaCl在A3钢大气腐蚀中的作用

研究了温度为25℃、相对湿度为80％时NaCl对A3钢大气腐蚀的影响．结果表明，A3钢腐蚀失重随NaCl沉积量的增加而增加，同时随暴露时间的延长也呈增加趋势；但暴露一定时间后，腐蚀失重增加趋缓．采用扫描电镜(SEM/EDAX)及光电子能谱(XPS)对腐蚀形貌及产物成分进行了分析，腐蚀表面呈现不均匀的凹凸形貌，腐蚀产物上有细微裂缝．探讨了该条件下A3钢的大气腐蚀过程．     

高强度耐大气腐蚀钢焊条研制

讨论了影响所研制焊条熔敷金属理化性能的主要因素,降低焊缝中的S、P含量及适当控制C、Mn的含量可以获得良好的综合力学性能,适量的Ni、Cr、Cu对提高耐大气腐蚀性十分有效.分析了影响该焊条工艺性能的主要因素,合理的大理石与萤石配比及稳弧剂的加入,有利于提高焊条工艺性能.通过焊条熔敷金属理化性能检测、金相分析、冷裂纹敏感性实验,结果表明,各项指标均达到<铁道车辆用高强度耐大气腐蚀钢焊接材料(焊条、焊丝)订货技术条件>的要求,并在铁道车辆上得到推广应用.     

沈阳大气环境下纯铜的初期腐蚀行为

通过1年的遮雨和未遮雨大气暴露实验,研究了在沈阳大气环境下纯铜的初期腐蚀行为.不同暴露环境下,纯铜的大气腐蚀速率、腐蚀产物组成及其保护性都存在差异.未遮雨暴露条件下,纯铜的大气腐蚀速率较高,尤其在降雨较多的暴露期间,雨水冲刷使纯铜经历了更长的润湿周期,从而显著加速了纯铜的大气腐蚀.不同暴露条件下,纯铜表面形成的大气腐蚀产物主要为Cu2O.遮雨条件下,腐蚀产物的组成还有Cu4SO4(OH)6·H2O和Cu4SO4(OH)6;而未遮雨条件下,雨水的冲刷、溶解作用延缓了Cu4SO4(OH)6·H2O的形成,因而在6个月时腐蚀产物仅为Cu2O;随着暴露周期的延长,12个月后逐渐有Cu4SO4(OH)6·H2O形成.未遮雨暴露的纯铜表面形成了致密的厚腐蚀产物膜,有效地抑制了大气腐蚀的阴极反应,具有更好的保护性.     

有机涂层钢板性能的评价

介绍了屋外用建材涂层钢板、家电用涂层钢板、食品包装用金属空器的性能要求及其评价方法。同时,介绍了涂层钢板的耐候性能、耐腐蚀性能以及涂层的力学性能和物理性能指标。     

数控等离子切割机切割质量的控制

数控等离子切割机的切割质量,主要是指切割面的倾斜度和光洁度。本文阐述了切割速度、工作气压与切割质量的关系。并根据数控切割机的特点,结合试验数据进行分析和总结,得出了不同功率切割不同厚度钢板的最佳切割参数。为提高数控等离子切割机的切割质量提供参考。     

耐候钢表面锈层稳定化处理用新型涂层研究

针对耐候钢裸露使用时出现的锈层稳定化时间过长及早期锈液流挂和飞散的问题，提出了Zn—Ca系磷化 丙烯酸树脂—SiO2复合膜新型耐候钢表面锈层稳定化处理技术．采用干湿周浸实验研究了该复合膜耐候钢试样的腐蚀行为和耐大气腐蚀性能．得出了能有效避免锈液流挂、促进耐候钢表面锈层稳定化的最佳复合膜处理工艺，即Zn—Ca磷化 B—13Si(120℃)复合膜处理．并从理论上探讨了该复合膜提高耐候钢抗大气腐蚀性能、促进表面锈层稳定化的作用机理和模型。     

武装直升机大气数据传感器技术研究进展

大气数据系统提供的大气参数是影响武装直升机飞行安全和武器打击精度的重要因素。根据未来武装直升机对大气数据传感器技术发展的需求,分析了传统武装直升机单轴大气数据传感器技术、双轴大气数据传感器技术、三轴大气数据传感器技术、嵌入式大气数据传感器技术、光学大气数据传感器技术及虚拟大气数据传感器技术存在的技术问题;总结了武装直升机大气数据传感器技术的发展方向。     

消除halo效应和色彩失真的去雾算法

目的 雾天条件下采集的图像存在低对比度和低场景可见度的问题,传统的去雾算法易产生halo效应和色彩失真问题。为此,结合大气散射光特性提出一种基于相对总变差的图像复原方法。方法 首先从大气散射光与纹理信息无关的角度出发,利用相对总变差分离图像主结构和图像纹理信息准确估计大气耗散函数,通过引入一个自适应保护因子来避免复原图像的色彩失真问题,最后由大气散射模型计算复原图像并进行图像的亮度调整,得到一幅清晰无雾的图像。结果 通过与经典的去雾算法比较,表明该方法可以有效避免halo效应和天空颜色失真等不足,并且在图像的深度突变处也能得到很好的去雾效果。结论 实验表明该算法的场景适应能力较强,时间复杂度与图像的大小成线性关系,相比于前人的算法在计算速度上有一定的提高。