检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2025年第8期54卷 33-50页

作者：黄志宇王新礼田盼汪洋刘兰轩刘秀生吴正江王博中国机械总院武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100080 武汉第二船舶设计研究所武汉430014

螺纹连接在工程应用领域是必不可少的一种连接方式。其优点在于结构简单、连接可靠、拆卸方便、成本低廉等。然而在实际应用中,受环境腐蚀、振动、外部冲击等因素的影响,螺纹连接失效概率较大,从而导致设备损坏或安全事故,造成严重的经... 详细信息

螺纹连接在工程应用领域是必不可少的一种连接方式。其优点在于结构简单、连接可靠、拆卸方便、成本低廉等。然而在实际应用中,受环境腐蚀、振动、外部冲击等因素的影响,螺纹连接失效概率较大,从而导致设备损坏或安全事故,造成严重的经济损失和人员伤亡。因此,对螺纹连接的失效机理进行深入研究,并提出有效的预防和保护措施,对提高设备的安全性和可靠性具有实际意义。基于对近年来相关文献报道的广泛调研,从基本科学原理出发,总结并探讨了螺纹连接的主要失效机理与预防措施。首先重点分析了螺纹断裂、螺纹腐蚀、螺纹磨损等现象的失效机理,研究了包括预紧力、应力集中、振动、环境条件等在内的各种影响因素,另外,针对螺纹连接失效的不同形式总结了其主要的措施及手段,包括电镀、涂层、添加缓蚀剂、热处理和表面硬化处理等,并分析了这些措施的优势与缺点。现有的防护手段存在缺陷并且缺少相应的检测防控手段。例如,使用热处理强化方法会对材料的性能产生影响、镀层不能长时间进行防护、表面处理成本高等。最后,针对螺纹连接失效及其防护研究的重点和热点问题与改进进行了展望。

关键词：失效分析螺纹断裂螺纹腐蚀螺纹防护

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抗冲击聚脲涂层研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：刘宇轩汪洋陈文锐戚昕禹刘兰轩吴东恒苏会肖艳中国机械科学研究总院武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室中车长江车辆有限公司

随着社会对低成本、高性能材料需求的增加，抗冲击材料成为研究的重点。本文主要介绍了聚脲材料在抗冲击应用中的微观结构特征及其性能影响因素。聚脲的微观结构由硬结构域和软结构域组成，这些结构通过氢键形成交联网络，赋予其优异的... 详细信息

随着社会对低成本、高性能材料需求的增加，抗冲击材料成为研究的重点。本文主要介绍了聚脲材料在抗冲击应用中的微观结构特征及其性能影响因素。聚脲的微观结构由硬结构域和软结构域组成，这些结构通过氢键形成交联网络，赋予其优异的物理和力学性能。在外部冲击载荷作用下，聚脲通过结晶、结构重排、应变率效应等机制吸收和耗散能量，展现出良好的抗冲击性能。此外，聚脲的粘弹性和超弹性在高应变率条件下表现出显著的耗能能力。研究表明，聚脲的抗冲击性能还受到微观结构、应变率、涂层厚度及喷涂位置的影响。本文分析了这些因素对聚脲抗冲击性能的作用机制，并探讨了聚脲在不同应用环境中的表现，尤其是在极端环境下的应用前景。通过综述聚脲在抗冲击性、耐候性、力学性能等方面的影响因素和应用，文章总结了后续研究方向。可以借助聚脲本构模型提高聚脲在特殊环境下的应用；通过模拟与实验相结合优化微相分离形态以提高力学性能；借助仿生学原理，开发智能响应、抗冲击及自修复聚脲。

关键词：抗冲击聚脲微观结构复合涂层综述

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仿生防冰涂层工程应用研究进展

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中国表面工程 2025年

作者：唐雨婷田盼汪洋李生刘家琪刘兰轩李冬冬秦卫华陈文锐中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室中国机械科学研究总院集团有限公司

以防冰涂层为代表的工程机械表面防除冰策略被广泛研究，然而大量工作聚焦于讨论防除冰机制和方法，较少涉及防冰涂层在工程应用领域的研究现状和重难点问题，因而须对当前防除冰技术在工程应用领域的研究现状和关键问题进行梳理和分析... 详细信息

以防冰涂层为代表的工程机械表面防除冰策略被广泛研究，然而大量工作聚焦于讨论防除冰机制和方法，较少涉及防冰涂层在工程应用领域的研究现状和重难点问题，因而须对当前防除冰技术在工程应用领域的研究现状和关键问题进行梳理和分析。当前防冰技术研究的重点在于克服传统方法效率低、成本高等问题，研究人员基于仿生学原理，开发了多种防冰涂层技术。综述总结超疏水、超润滑以及抗冻蛋白等仿生防冰涂层的防冰机制及其制备工艺，重点探讨仿生防冰涂层面向工程化应用的性能评价方法、施工工艺研究以及应用验证。此外，提出仿生防冰涂层在工程化应用中所面临的挑战与局限，并对未来的研究趋势进行展望。目前仿生防冰涂层的研究和制备取得显著进展，为实现涂层广泛工程应用，仍须进一步优化涂层防冰性能、简化工艺流程并及建立防冰综合评价体系。综述仿生防冰涂层的研究现状可为防冰涂层的工程应用提供思路与方法。

关键词：仿生防冰涂层超疏水超润滑抗冻蛋白工程应用

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基体偏压对PEMFC不锈钢双极板Cr-N改性涂层性能的影响

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表面技术 2022年第4期51卷 375-383页

作者：黄天纵吴勇陈辉陶冠羽花仕洋夏思瑶夏春怀中国机械科学研究总院集团北京100044 武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 武汉船用电力推进装置研究所武汉430064

目的提高SS316L双极板的耐腐蚀性与导电性。方法使用脉冲直流磁控溅射技术,改变基体负偏压,于SS316L双极板上制备了Cr-N薄膜。通过扫描电子显微镜、XRD衍射仪、电子探针分析仪对薄膜的成分和结构进行了检测分析。通过接触电阻测试、电... 详细信息

目的提高SS316L双极板的耐腐蚀性与导电性。方法使用脉冲直流磁控溅射技术,改变基体负偏压,于SS316L双极板上制备了Cr-N薄膜。通过扫描电子显微镜、XRD衍射仪、电子探针分析仪对薄膜的成分和结构进行了检测分析。通过接触电阻测试、电化学腐蚀测试和接触角测试表征了薄膜的导电性、耐腐蚀性和疏水性。结果薄膜的结构主要由Cr和Cr_(2)N组成,各组试样的成分相近。随着沉积过程中基体负偏压的增大,薄膜结构更加致密。镀膜试样的耐腐蚀性均好于基材SS316L,基体负偏压为400 V时,测得试样的腐蚀电流密度最低,为3.49×10^(‒7 )A/cm^(2)。镀膜试样的导电性均好于基材SS316L,基体为负偏压200 V时,双极板的导电性最好,表面接触电阻为8.02 mΩ·cm^(2)。基体负偏压继续增大,双极板的接触电阻会有所下降。结论随着沉积偏压的增加,薄膜中的N含量略有增加。薄膜沉积对SS316L双极板的导电性、耐腐蚀性和疏水性有明显的提高,较于基材自腐蚀电位提升了411 mV,腐蚀电流密度下降了2个数量级。沉积时较高的基体负偏压对于双极板的导电性和耐腐蚀性提升更显著。但过高的基体负偏压导致薄膜的晶粒细小,致密性好,对薄膜的导电性会有所影响。

关键词：质子交换膜燃料电池不锈钢双极板表面改性偏压 Cr-N薄膜耐腐蚀性导电性

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铝合金三价铬化学氧化用无磷脱脂剂的制备及性能

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电镀与涂饰 2024年第11期43卷 88-99页

作者：徐新颖李冬冬邓迎诚王飞刘秀生中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司湖北武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室湖北武汉430030 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

[目的]针对某厂家在铝合金三价铬化学氧化过程中所用脱脂剂含磷的问题,研制一款无磷脱脂剂。[方法]采用响应面法对多种常见的表面活性剂、金属螯合剂和助剂进行筛选及用量优化,同时研究了脱脂剂的使用浓度、温度和时间对其清洗效果及腐... 详细信息

[目的]针对某厂家在铝合金三价铬化学氧化过程中所用脱脂剂含磷的问题,研制一款无磷脱脂剂。[方法]采用响应面法对多种常见的表面活性剂、金属螯合剂和助剂进行筛选及用量优化,同时研究了脱脂剂的使用浓度、温度和时间对其清洗效果及腐蚀性的影响。[结果]在脱脂温度60℃、脱脂时间10 min的条件下,由8.4 g/L OP-10、12.4 g/L葡萄糖酸钠、0.44 g/L钼酸钠、15.0 g/L四硼酸钠、5.4 g/L二乙二醇单丁醚和1.6 g/L硅酸钠组成的脱脂剂的净洗力达到99.85%,对2024铝合金的腐蚀速率为0.15 g/(m^(2)·h)。[结论]与某市售脱脂剂相比,自制脱脂剂的净洗力略高,腐蚀性明显降低。

关键词：铝合金水基脱脂剂无磷配方缓蚀响应面法电化学阻抗谱

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镁合金在大气环境中腐蚀行为及表面处理技术的研究进展

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机械工程材料 2023年第3期47卷 1-6,54页

作者：邓迎诚秦卫华王飞徐新颖刘兰轩(导师) 武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100080

镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐... 详细信息

镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐蚀行为,总结了其常见的表面处理技术,如化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层等方法的研究现状,最后对镁合金在大气环境中的腐蚀行为及表面处理技术方面的研究方向进行了展望。

关键词：镁合金大气环境腐蚀行为氧化膜表面处理

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基于乙烯基POSS改性的厌氧胶的制备及性能研究

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电镀与精饰 2024年第8期46卷 41-50页

作者：王新礼李生吴正江田盼李冬冬冯增辉中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室湖北武汉430030 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064

针对机械设备维护与修理中厌氧胶连接件的可拆卸性问题,本研究利用乙烯基二甲基硅氧基笼状聚倍半硅氧烷(POSS-V)对厌氧胶连接件的力学性能进行改性。通过红外光谱对固化前后的厌氧胶进行了表征,并结合摩擦磨损试验、扫描电镜分析、流变... 详细信息

针对机械设备维护与修理中厌氧胶连接件的可拆卸性问题,本研究利用乙烯基二甲基硅氧基笼状聚倍半硅氧烷(POSS-V)对厌氧胶连接件的力学性能进行改性。通过红外光谱对固化前后的厌氧胶进行了表征,并结合摩擦磨损试验、扫描电镜分析、流变学测试、扭矩测试以及剪切强度的测试,深入研究了POSS-V对厌氧胶性能的影响机制。研究发现,POSS-V的引入显著提升了厌氧胶的耐热性,并通过交联作用,使破坏扭矩最大可提高64.75%,POSS-V与丙烯酸酯产生交联反应形成了球状颗粒,有效减少了摩擦系数。在提高厌氧胶破坏扭矩的同时,还维持甚至降低了拆卸扭矩值,从而优化了厌氧胶的综合性能。

关键词：乙烯基POSS 厌氧胶摩擦系数黏度扭矩

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天然产物及仿生物用于涂料防污剂的研究进展

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涂料工业 2023年第1期53卷 80-88页

作者：王飞李冬冬郭蓓邓迎诚徐新颖刘秀生武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 机械科学研究总院集团有限公司北京100044

综述了不同来源的天然产物,包括海洋动物、海洋植物、海洋微生物和陆生植物,及其人工合成天然产物作为防污剂用于防污涂料的研究进展;阐释了部分天然防污剂的防污机理,分为毒性机制和非毒性机制,同时归纳了这些防污剂的防污机理。发现... 详细信息

综述了不同来源的天然产物,包括海洋动物、海洋植物、海洋微生物和陆生植物,及其人工合成天然产物作为防污剂用于防污涂料的研究进展;阐释了部分天然防污剂的防污机理,分为毒性机制和非毒性机制,同时归纳了这些防污剂的防污机理。发现由于从当前研究中可得到的信息不足,无法从分子机制的角度完全阐述防污机理,对天然防污剂的防污机理的认识还比较浅显,造成其难以用于解决实际问题;最后对防污剂及防污涂料发展方向进行了展望。

关键词：防污涂料天然产物防污剂人工合成防污机理

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功能涂层在多场多尺度仿真下的设计理论及研究进展

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涂料工业 2024年第4期54卷 82-88页

作者：宋金明陈文锐秦卫华段金弟陶加法汪洋武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100080 中车长江车辆有限公司武汉430212

功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数... 详细信息

功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数值仿真仍存在较大模型误差等。综述了功能涂层设计理论与仿真的现状与趋势,重点讨论了多场多尺度设计理论、动力学设计理论、数据驱动仿真方法以及强度与寿命评价方法等方面的最新进展。在此基础上,提出功能涂层设计理论与仿真的未来重点发展方向。指出面向工业应用的多场多尺度设计技术、动载荷性能设计、数据驱动仿真和搭建仿真软件平台是功能涂层仿真设计所面临的技术难点,并给出面向关键技术难点的研究建议,为后续多场多尺度仿真在功能涂层设计领域中的应用提供参考。

关键词：功能涂层多场多尺度设计理论动力学设计数据驱动仿真强度与寿命

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CNTs含量对激光熔覆耐磨抗蚀涂层的微观组织和性能影响

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中国表面工程 2024年

作者：吴正江李帅兵魏小强杜鹏程余斯亮刘贻欧贺学明庞旭明蒲吉斌中国船舶集团有限公司武汉第二船舶设计研究所中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司特种表面保护材料及应用技术国家重点试验室

海洋装备关键机械运动部件的工作面不仅会受到环境的腐蚀作用，还将会在机械相对运动过程中发生磨损，磨损与腐蚀的耦合作用是海洋装备机械运动部件表面失效的主要形式，也是相关装备系统可靠服役长期面临的重大挑战。采用球磨工艺将镀... 详细信息

海洋装备关键机械运动部件的工作面不仅会受到环境的腐蚀作用，还将会在机械相对运动过程中发生磨损，磨损与腐蚀的耦合作用是海洋装备机械运动部件表面失效的主要形式，也是相关装备系统可靠服役长期面临的重大挑战。采用球磨工艺将镀镍碳纳米管与铁基非晶粉体混合后，通过同轴送粉激光熔覆技术在Q235钢表面制备不同含量碳纳米管（CNTs）的铁基非晶合金涂层，探讨CNTs对涂层的微观结构、相组成、力学性能及摩擦腐蚀性能的影响。研究表明，随着CNTs含量的增加，涂层的结晶度增加、非晶含量减少，涂层中出现了α-Fe固溶体、Cr23C6和Cr12Fe36Mo10金属间化合物，当CNTs含量超过0.25wt.%，涂层中开始出现Cr7Ni3；而当CNTs含量超过0.5wt.%，涂层中还会出现了Fe2C。其中，0.25wt.%的CNTs含量对涂层性能影响最优，其显微硬度达到1024.55 HV0.2；在摩擦腐蚀耦合下，摩擦因数随CNTs含量的增加而增大，但0.25wt.% CNTs有较低的摩擦因数。此外，镀镍碳纳米管在裂纹处的桥接行为抑制材料损耗，提高了涂层的耐腐蚀性。适量添加CNTs可以有效改善涂层的耐磨蚀性能。性能优异的耐磨抗蚀涂层对于保障海洋装备关键机械运动部件长寿命可靠运行具有重要意义。

关键词：激光熔覆铁基非晶合金碳纳米管耐磨蚀

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