【摘 要】
：
航空发动机和燃气轮机的构件连接部位在高速气流及高温环境下的工作中常发生微动摩擦磨损现象。在这些连接构件表面喷涂CuNiIn涂层是一种有效的防护方式。然而CuNiIn涂层的应用环境往往较为恶劣,因此,改善CuNiIn涂层在苛刻服役环境下的微动摩擦磨损性能是一个急需解决的问题。本课题以商用CuNiIn粉体为原料,利用大气等离子喷涂技术在钛合金（TC11）基体上制备CuNiIn涂层,研究了等离子喷涂参数
论文部分内容阅读
航空发动机和燃气轮机的构件连接部位在高速气流及高温环境下的工作中常发生微动摩擦磨损现象。在这些连接构件表面喷涂CuNiIn涂层是一种有效的防护方式。然而CuNiIn涂层的应用环境往往较为恶劣,因此,改善CuNiIn涂层在苛刻服役环境下的微动摩擦磨损性能是一个急需解决的问题。本课题以商用CuNiIn粉体为原料,利用大气等离子喷涂技术在钛合金（TC11）基体上制备CuNiIn涂层,研究了等离子喷涂参数对涂层结构和性能的影响。利用XRD、SEM、EDS、显微硬度计及万能试验机对涂层进行了表征和测试。利用优化的喷涂参数制备CuNiIn涂层。利用SRV微动摩擦磨损试验机探讨了涂覆MoS2、石墨固体润滑膜和油润滑条件下CuNiIn涂层的微动摩擦磨损行为,内容如下:等离子喷涂CuNiIn涂层的优化喷涂参数:送粉率45 g/min、喷涂距离60 mm、Ar流量40 L/min和喷涂功率30 k W。此参数下制备涂层的主物相为Cu0.81Ni0.19,EDS能谱证实涂层中In元素的存在,且含量与粉体接近;涂层显微硬度、气孔率和结合强度分别为218 HV0.3、0.7%和74.6 MPa。涂层与基体结合良好,满足工厂技术要求。微动摩擦磨损结果表明:涂覆固体润滑膜后摩擦系数降低效果明显,为已报道CuNiIn涂层干摩擦条件下的1/4-1/3,本实验中其变化范围为0.20-0.38。润滑油对CuNiIn涂层有最为显著的减磨效果,相较于涂覆MoS2和石墨的涂层,摩擦系数降低了44%-67%,磨损量更是降低了一个数量级。载荷、频率和温度三个影响因素中,温度影响最甚。超过50℃后所有样品的微动磨损性能都迅速劣化。载荷对三种涂层测试样品影响相似:随载荷增大,摩擦系数变小,磨损量变大。频率会引起三种涂层样品的磨损量随频率增大而变大;但对摩擦系数的影响有所不同:涂覆MoS2和石墨的涂层随频率变大摩擦系数也增大;而油润滑涂层的摩擦系数随频率的增大先降低到0.08而后稳定在0.10上下。涂覆MoS2膜的CuNiIn涂层的主要磨损机理有粘着、磨粒、疲劳及氧化四种磨损机理;而涂覆石墨的有粘着、鳞剥、磨粒和氧化磨损。油润滑时,主要磨损机制为磨粒、粘着和疲劳三种磨损机制。
其他文献
当利用纳米结构制造微纳光学器件时,通过操控纳米结构的形状和尺寸能够得到相应的结构色和相位,因此纳米结构常被用于设计光学防伪、光学显示、全息成像和超透镜等相关器件。一直以来功能纳米结构的设计都是基于经验和求解Maxwell方程组得到的,因此在设计过程中常需要花费巨大的资源计算功能纳米结构的光学特性。于是,如何通过需求高效地得到纳米结构就成了纳米光子学中一个重要的研究课题,并具有重要的科学应用价值和工
近年来食品中抗生素残留问题受到越来越多消费者的关注。抗生素残留会导致恶心、呕吐、腹泻等过敏反应和耐药菌株的产生,严重影响消费者健康。因此抗生素残留检测具有十分重要的意义。表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS）具有抗干扰强、检测速度快和灵敏度高等优点。本文主要基于SERS技术结合卷积神经网络算法进行牛奶中抗生素残留检测和定量分析问题研究,
高超声速航空器热防护材料多为具有质量轻、硬度高和耐高温等材料特性的非金属复合材料。但在热防护材料制备或服役的过程中会因各种原因产生不同种类的损伤从而导致航空器飞行过程中存在安全隐患。针对具有较大检测面积的非金属复合热防护材料缺陷的无损检测问题,开展了基于同面电容检测原理的复合材料缺陷移动扫查检测与成像研究。本文主要的研究内容如下:首先,分析了同面电容成像技术的检测原理,在此基础上研究了同面电容成像
基于表面等离子体共振（Surface plasmon resonance,SPR）的传感器具有超高灵敏度、免标记检测、抗电磁干扰、实时检测的优异特性,在环境监测、生物化学、食品科学等领域吸引了科研工作者的广泛关注。随着集成光学与精密制造技术的发展,光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber,PCF）的问世为SPR传感器提供了优秀的载体,其结构紧凑、设计灵活与支持远距离遥测的特点与S
双端面研磨机磨削加工具有磨削效率高,磨削精度高的优良特性,广泛应用于各种精密工件的加工,但由于其磨盘配方的多样性,双端磨削机构的复杂性,使得其相关研究进展缓慢,因此,本课题基于双端面研磨机,对其陶瓷结合剂金刚石磨盘配方及研磨机磨削加工机理进行研究。在陶瓷结合剂金刚石磨盘配方的研究中,由于配方中包含的变量较多,为了避免单一因素调控给研究带来的低效率和误导性,本实验创新性的引入了混料设计的研究方法,同
大气波导能够将电磁波陷获在一定高度大气层内形成超视距传播，对特定区域无线电系统工作产生较大影响。本文介绍了大气波导下电波传播的抛物方程模型中窄角抛物方程的离散混合傅里叶求解方法，仿真分析了电磁波在不同接收高度下传播损耗随频率和距离的变化过程，并在沿海区域开展路径损耗测试，验证了抛物方程模型的可靠性。针对雷达系统，仿真分析了不同波导类型、电磁波特征和波导参数对雷达探测盲区分布的影响并给出了补盲措施建
石墨烯作为一种典型的二维材料,具有非常优异的电学、热学、力学等性能,在众多领域展现出广阔的应用前景。因此,发展简单、高效的石墨烯制备技术,无疑会对石墨烯的实际应用起到有力的促进作用。在众多石墨烯制备方法中,采用化学方法将天然鳞片石墨剥离成石墨烯纳米片这一技术路径具有成本低、易于规模化等优势。目前,已发展的化学剥离体系主要由两种或者两种以上化学试剂构成,采用单一化学试剂剥离天然石墨尚鲜见报道。为此,
介电凝胶是一种电活性聚合物材料,可以作为软执行器材料,在软体机器人、可穿戴医疗辅助设备以及智能光学系统等领域具有广泛的应用前景。与传统介电弹性体相比,介电凝胶具有较低的驱动电压和丰富的驱动自由度。近年来,电活性增塑聚氯乙烯（PVC）凝胶受到研究人员的广泛关注。在PVC凝胶体系中,增塑剂的种类、含量、电极和纳米填料等均会对其电场响应性能产生较大的影响。然而,目前PVC凝胶的动态弯曲驱动性能仍满足不了
随着经济的高速发展,汽车逐渐成为世界能源的一大重要消耗品。研究人员发现通过降低车身质量可以大大降低汽车耗油量,研发出以FeMnAlC为主要成分的轻质钢,因此在保证钢铁材料的性能的前提下尽可能降低其密度成为当代钢铁材料的主要研究课题。在新材料的研发过程中,不可避免地涉及到其热变形特性,然而目前与轻质高强钢的热变形行为相关文献尚有待补充。本文以Fe-30Mn-10Al-2.3C轻质钢为研究对象,使用G
本文采用一步法的制备工艺,将非金属空位引入到多组元碳化物体系,合成了新的非化学计量比高熵碳化物,并探究了非化学计量比多组元碳化物与氧化物、氮化物以及非碳化物形成元素（Co）的固溶情况。此外,将非化学计量比多组元碳化物应用于到了WC硬质合金的制备中,在维持高硬度的条件下,改善过渡族金属共价键化合物的韧性。以Nb、TiC、VC、TaC和WC为原料,通过机械合金化（Mechanical Alloying