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海洋环境钛金属的应用现状及其防护技术研究 被引量：2
1
作者 李金龙 赖思颖 董敏鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-13,共13页
钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛... 钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛金属在海洋环境中的应用现状,揭示了存在上述不足问题的本质原因。如海洋环境磨损与腐蚀的交互作用导致耐磨性能差的钛金属磨蚀损耗加剧,钛金属良好的生物相容性使其产生严重的生物污损,钛金属相比于其他金属具有较高的正电位,在介质环境中与异种金属偶接时作为阴极被保护从而加速偶接合金的腐蚀。鉴于钛金属优异的海洋耐候性,其在海洋环境中的应用必将越来越广泛,但是合适的表面处理和涂层防护是必不可少的。综述了国内外钛金属在海洋环境应用相关防护技术的研究现状,并对海洋环境中钛金属表面防护技术的发展方向和趋势进行了展望:金属陶瓷涂层和可控纳米结构氧化物陶瓷涂层是海洋环境钛金属运动部件耐磨蚀保护有效的技术手段;防污剂释放型和纳米缓释涂层技术是实现钛金属长效防生物污损很有前途的技术方法;钛金属表面低导电表面改性层的设计和制备可降低与其接触异金属的电偶腐蚀速度。 展开更多
关键词 钛金属 海洋环境 耐磨性 生物污损 电偶腐蚀 防护技术
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基体材料对Cr/CrN多层涂层在海水环境中磨蚀性能的影响 被引量：4
2
作者 张静 单磊 +2 位作者 苏晓磊 李金龙 董敏鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期198-204,共7页
目的讨论海水环境下不同基体材料对Cr/Cr N交替的多层复合涂层磨蚀性能的影响,为海水环境下耐磨蚀材料基体的选择和应用提供参考。方法采用多弧离子镀技术在316L不锈钢和TC4钛合金基体上沉积Cr/Cr N多层复合涂层,通过XRD、SEM等技术对... 目的讨论海水环境下不同基体材料对Cr/Cr N交替的多层复合涂层磨蚀性能的影响,为海水环境下耐磨蚀材料基体的选择和应用提供参考。方法采用多弧离子镀技术在316L不锈钢和TC4钛合金基体上沉积Cr/Cr N多层复合涂层,通过XRD、SEM等技术对涂层材料的微观结构进行表征,通过硬度测试、结合力测试、电化学分析、摩擦磨损试验等技术对涂层材料的力学性能、电化学性能以及摩擦学性能进行分析,比较不同基体对Cr/CrN多层涂层在海水环境中磨蚀性能的影响。结果以TC4钛合金为基体的Cr/Cr N多层涂层的硬度为1727.2HV0.3,虽略小于以316L不锈钢为基体的涂层硬度(2241.5HV0.3),但其在膜-基结合力、海水环境下电化学性能和摩擦学性能等方面均优于以316L不锈钢为基体的涂层。结合力测试中,以TC4为基体的多层涂层初始裂纹出现在31 N,扩展裂纹出现在42 N,大于316L基体涂层的22 N和35 N。电化学测试中TC4基体涂层的腐蚀电位为-0.20 V,大于316L基体涂层的腐蚀电位(-0.21 V)。海水环境下TC4基体涂层的平均摩擦系数和磨损率分别为0.35和2.9950×10-5 mm3/(N·m),均小于316L基体涂层的平均摩擦系数(0.36)和磨损率(4.9895×10-5mm3/(N·m))。结论 TC4钛合金更适合作为海水环境用Cr/CrN多层涂层耐磨蚀材料的基体材料。 展开更多
关键词 Cr/CrN涂层 基体 海水环境 耐磨蚀 摩擦 电化学
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海水环境下陶瓷材料的摩擦学行为研究现状 被引量：2
3
作者 张静 苏晓磊 +2 位作者 单磊 李金龙 董敏鹏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期104-110,123,共8页
综述海水环境下陶瓷材料与陶瓷、金属、聚合物等材料配副在海水环境下的摩擦学行为的研究现状,以及海水环境下陶瓷配副材料的发展趋势和应用前景。指出在海水环境下陶瓷与陶瓷配副材料的研究需综合考虑水分子对摩擦副摩擦磨损的抑制和... 综述海水环境下陶瓷材料与陶瓷、金属、聚合物等材料配副在海水环境下的摩擦学行为的研究现状,以及海水环境下陶瓷配副材料的发展趋势和应用前景。指出在海水环境下陶瓷与陶瓷配副材料的研究需综合考虑水分子对摩擦副摩擦磨损的抑制和促进作用,陶瓷与聚合物配副材料的研究需考虑对偶件腐蚀和吸水塑化等现象的影响,陶瓷与金属配副材料的研究应完善化学腐蚀和机械磨损交互作用的定量分析。建议应建立陶瓷摩擦副材料试验技术数据库并开发其评价体系,使得陶瓷摩擦副材料性能评价指标化、定量化。 展开更多
关键词 陶瓷 海水环境 摩擦副 摩擦因数
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S136钢模具断裂的原因 被引量：1
4
作者 李文正 董敏鹏 +1 位作者 苏子宽 李金龙 《理化检验（物理分册）》 CAS 2021年第11期37-39,共3页
某S136钢模具在服役过程中产生断裂失效。通过化学成分分析、断口分析、显微组织观察及硬度测试,分析了该S136钢模具断裂的原因。结果表明:S136钢模具的断口主要以韧窝形貌为主,韧窝中可见大量颗粒状碳化物,晶界位置出现少量微裂纹;S13... 某S136钢模具在服役过程中产生断裂失效。通过化学成分分析、断口分析、显微组织观察及硬度测试,分析了该S136钢模具断裂的原因。结果表明:S136钢模具的断口主要以韧窝形貌为主,韧窝中可见大量颗粒状碳化物,晶界位置出现少量微裂纹;S136钢模具的显微组织为回火马氏体,晶界处分布着大量微米级碳化物颗粒;碳化物硬度约为11 GPa,基体硬度约为5 GPa;综合分析表明,S136钢模具断裂的原因是其晶界处存在的大量碳化物,导致材料脆性增加。 展开更多
关键词 S136钢模具 碳化物 断裂
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隔板对聚能射流性能影响的数值模拟研究 被引量：1
5
作者 董敏鹏 吴国东 +2 位作者 李庆鑫 李素云 纪录 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期127-130,共4页
为了得到一种可形成高速侵彻体的聚能装药结构,对传统聚能装药结构中的隔板位置进行了调整,利用AUTODYN-2D软件对射流的成型过程进行了有限元数值模拟。研究表明:在距离药型罩较近的合适位置设置隔板,隔板会起到辅助药型罩的作用,可形... 为了得到一种可形成高速侵彻体的聚能装药结构,对传统聚能装药结构中的隔板位置进行了调整,利用AUTODYN-2D软件对射流的成型过程进行了有限元数值模拟。研究表明:在距离药型罩较近的合适位置设置隔板,隔板会起到辅助药型罩的作用,可形成一种类截顶式药型罩。缩小隔板底部与药型罩顶部之间的间距会明显提高射流头部速度,辅助体的形成对射流速度的提高起到了决定性作用。调整后的不同长径比带隔板聚能装药结构,射流拉伸均匀,头部速度均可达10 km/s,杵体部分较小可视为微杵体。 展开更多
关键词 高速侵彻体 隔板位置 聚能装药 数值模拟
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多弧离子镀制备TiAlCN和TiAlN涂层的结构和摩擦磨损性能 被引量：8
6
作者 段佳妮 李文正 +4 位作者 赵春蕾 赵远 董敏鹏 袁志威 李金龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期139-148,共10页
目的对比研究TiAlCN和TiAlN涂层的结构、塑韧性、结合力和摩擦磨损性能。方法采用多弧离子镀技术制备了TiAlCN和TiAlN涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究了涂层的微观形貌、元素和物相组成。通过... 目的对比研究TiAlCN和TiAlN涂层的结构、塑韧性、结合力和摩擦磨损性能。方法采用多弧离子镀技术制备了TiAlCN和TiAlN涂层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)研究了涂层的微观形貌、元素和物相组成。通过纳米压痕、纳米划痕、划痕测试仪和摩擦磨损实验研究了涂层的硬度、塑韧性、结合力和摩擦学性能。结果TiAlCN和TiAlN涂层表面均匀致密,有明显的柱状晶结构特征。TiAlN涂层的硬度(29.4±2.2)GPa大于TiAlCN涂层的硬度(22.5±1.1)GPa。TiAlCN涂层的H/E、H^(3)/E^(*2)、塑韧性和结合强度优于TiAlN涂层。大气环境摩擦时TiAlN和TiAlCN涂层的摩擦因数分别为0.80和0.38,TiAlCN涂层的摩擦因数远低于TiAlN。TiAlN和TiAlCN的磨损率分别为1.4×10^(‒5) mm^(3)/(N·m)和9.1×10^(‒6) mm^(3)/(N·m),TiAlCN涂层具有更低的磨损率。结论碳元素的掺入可以明显改善TiAlCN涂层的塑韧性和摩擦磨损性能,这主要归因于TiAlCN涂层优异的抗变形能力和无定形碳的润滑作用。 展开更多
关键词 离子镀 TiAlCN TIALN 结构 硬度 结合力 摩擦磨损
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液压马达用齿轮轴失效原因分析 被引量：1
7
作者 董敏鹏 吴国东 +2 位作者 李金龙 刘亚昆 王志军 《热加工工艺》 北大核心 2019年第8期251-253,共3页
液压马达用齿轮轴在使用过程中表面易出现严重的剥落现象。通过对失效零件痕迹分析以及成分和金相组织观察及性能评价,确定了失效形式及失效原因。结果表明:样品的失效为表层氮化层的大面积剥落。剥落的原因主要为氮化物层近表面区域存... 液压马达用齿轮轴在使用过程中表面易出现严重的剥落现象。通过对失效零件痕迹分析以及成分和金相组织观察及性能评价,确定了失效形式及失效原因。结果表明:样品的失效为表层氮化层的大面积剥落。剥落的原因主要为氮化物层近表面区域存在大量的块状碳化物,导致表层硬度偏高,脆性增大,在使用过程中受到周期性工作载荷作用导致氮化层开裂并剥落。 展开更多
关键词 齿轮轴 氮化物层 剥落
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Ti6Al4V合金表面渗氮层的组织、耐摩擦和耐腐蚀性能 被引量：1
8
作者 董敏鹏 吴国东 +2 位作者 李金龙 马付良 王志军 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期87-92,共6页
采用高温气体渗氮对Ti6Al4V合金进行表面渗氮处理。研究了钛合金表面渗氮层的组织结构、摩擦学性能和人工海水中的电化学性能。结果表明,渗氮层存在氮化物层和扩散层,在Ti6Al4V合金表面发现了δ-TiN相和ε-Ti_2N相。渗氮层近表面区域硬... 采用高温气体渗氮对Ti6Al4V合金进行表面渗氮处理。研究了钛合金表面渗氮层的组织结构、摩擦学性能和人工海水中的电化学性能。结果表明,渗氮层存在氮化物层和扩散层,在Ti6Al4V合金表面发现了δ-TiN相和ε-Ti_2N相。渗氮层近表面区域硬度最高可达25 GPa、弹性模量达320 GPa。渗氮层的摩擦系数和磨损率显著降低;渗氮样品在人工海水中的腐蚀速率降低、抗腐蚀性能明显提高。 展开更多
关键词 钛合金渗氮 表面渗氮层 组织结构 摩擦学性能 电化学性能
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浅谈分散式污水处理技术 被引量：3
9
作者 董敏鹏 《科技风》 2010年第10期226-,共1页
分散式污水处理系统是目前污水处理界研究发展的方向,在污水处理方面占有的比重越来越大。分散式污水处理技术研究正在全球深入开展。本文就目前几种分散式污水处理技术进行简要分析,希望促进我国分散式污水处理系统健康发展。
关键词 分散式污水处理技术 厌氧 人工湿地 地埋式 生态处理技术
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