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    188宝金博页面版: 提高非金属涂层耐磨蚀性能的途径

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    内容提示： 第 !" 卷增刊第 # 期%&’(!" )*++’,-,./ 0&(#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展2 8,59.&’&:; &< =4/,> ?,6&*>5,6!$$" 年 #! 月@,5( !$$"1234.5,6 7. )57,.5, 4.!作者简介： 寇建章 （#ABC —），男，山西侯马人，工程师，从事高分子材料的应用研究(提高非金属涂层耐磨蚀性能的途径寇建章（山西省水利科学研究所，山西 太原$D$$$!）摘要： 分析总结泥沙对过流部件表面的磨损和空蚀破坏机理， 评述了当前常用的环氧金刚砂涂层、聚氨酯涂层、复合尼龙 （聚...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：297 | 上传日期：2013-10-14 14:29:12 | 文档星级：
    第 !" 卷增刊第 # 期%&’(!" )*++’,-,./ 0&(#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展2 8,59.&’&:; &< =4/,> ?,6&*>5,6!$$" 年 #! 月@,5( !$$"1234.5,6 7. )57,.5, 4.!作者简介： 寇建章 （#ABC —），男，山西侯马人，工程师，从事高分子材料的应用研究(提高非金属涂层耐磨蚀性能的途径寇建章（山西省水利科学研究所，山西 太原$D$$$!）摘要： 分析总结泥沙对过流部件表面的磨损和空蚀破坏机理， 评述了当前常用的环氧金刚砂涂层、聚氨酯涂层、复合尼龙 （聚酰胺）涂层的应用现状， 指出它们各自 性能的优点和存在的问题( 通过借鉴高分子材料、陶瓷工艺、矿物加工颗粒学等相关领域的研究成果并结合实际工作经验， 探讨了有助于进一步提高过流部件表面非金属涂层耐磨蚀性能的途径(关键词： 水轮机；过流部件；磨损；空蚀；非金属抗磨蚀涂层中图分类号： 8EFD$("GD文献标识码： 1文章编号：#$$B!FBHF （!$$"）)#!$$BA!$D在过流部件表面制备非金属耐磨蚀涂层是一种花钱少、见效快且效果好的保护措施( 为此国内外诸多专家做了大量研究试验，取得了一定的成果( 目前比较成熟的非金属耐磨蚀涂层有环氧金刚砂涂层、复合尼龙涂层、 聚氨酯涂层等， 但总体上仍停留在#$ 多年前的水平，且这些非金属涂层的抗磨蚀性能存在一定程度的缺陷［#!"］( 本文在分析总结以往非金属涂层研究现状的同时， 根据泥沙在过流部件表面的磨损和空蚀破坏机理及其影响因素， 在借鉴高分子材料、陶瓷工艺以及矿物加工颗粒学等领域研究成果的基础上，探讨进一步提高非金属涂层抗磨蚀性能的有效途径(!过流部件表面泥沙磨损和空蚀破坏机理及影响因素!"!泥沙磨损机理及影响因素当含沙水流流经水轮机时， 过流部件表面不断遭到沙粒的冲击和切削， 沙粒的动能被基体局部吸收并发生形变造成弹性能增加，塑性应变积累，最终产生加工硬化、脆化而导致断裂、 剥落形成坑穴， 坑穴彼此相连并向整个表面扩展［H］(从摩擦学角度考虑， 影响泥沙磨损的因素包括两个方面［!!"］： 一是含沙水流，包括水流相对速度、含沙量、 沙粒的形状、 尺寸、 硬度、 打击角度等； 二是过流部件表面的几何特性和各种力学性能， 其中各种力学性能主要指材料的强度、 硬度、 弹性模量、 疲劳极限、塑韧性等( 一般而言， 当非金属涂层与过流部件表面的黏结力很强时， 涂层表面硬度高于沙粒的硬度，会很好地抵抗沙粒的切削和磨损； 同时， 若涂层材料的弹性模量很大，在遭受沙粒打击时，会将沙粒弹出，而不易发生塑性变形，即减少了划痕和坑穴形成的可能性( 总结归纳起来可表示为［#］! !#（""）# $#$%&（#）式中：!为磨损平均深度，--；"为材料的耐磨系数；" 为材料表面光洁度影响系数；#为泥沙磨损能力系数， 与泥沙级配、 形状、 硬度等有关， 由试验确定；$为过机平均含沙量， I:J-D； $ 为水流相对速度，-J6； # 为含沙量指数 （ # K $LH M # L$）； % 为磨损速度指数， 平面磨损时 % K ! M !LD， 冲击磨损时 % K!LD M DL$； & 为运行时间， 9(空蚀破坏机理及其影响因素［$!!!］空蚀是一种高速瞬态现象［F］( 当水流在水轮机!"#流道中运动时，水体局部压力降低到汽化压力便开始汽化形成气泡( 气泡随水流进入高于汽化压力的区域时，便会瞬时溃灭( 一般来说， 在部件表面边壁处溃灭的空泡将引 起材料的空蚀， 此时对边壁产生巨大的高频、脉冲压力 （冲击压力可达几十至几百大气压，高频可达每秒 !D 万次［C］） ( 在空泡溃灭过程中大量的动能瞬时转变为其他形式的能量，如变形能、热能等( 对于部件表面层材料而言， 若刚性很强， 弹性变形能极小时，大量动能将变成热能，又因时间极短来不及传导，将形成瞬时高温［#$］(空蚀过程比较复杂，影响因素也较多 ( 在总结材?AB?水利水电科技进展，!$$"，!" （)#）&’(：$!"!CDFCBDD")*%+,(： -.N //0 1 ’20 1 3#/445： 66""7 1 //0 1 ’20 1 3#

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