【摘 要】
:
钛合金材料耐磨性较差,容易导致压气机叶片叶尖和机匣封严涂层的间隙增大,增大径向气流损失,降低发动机效率和增大油耗。为了提高航空发动机的工作效率和压气机叶片的使用寿命,需要在航空发动机压气机叶片叶尖涂敷一层耐磨封严涂层。本课题选用cBN颗粒作为强化相,在氨基磺酸镍体系下复合电沉积Ni-cBN复合镀层作为航空发动机压气机叶片叶尖的封严涂层。研究了前处理工艺对复合镀层和基体之间结合强度的影响,通过电化学
论文部分内容阅读
钛合金材料耐磨性较差,容易导致压气机叶片叶尖和机匣封严涂层的间隙增大,增大径向气流损失,降低发动机效率和增大油耗。为了提高航空发动机的工作效率和压气机叶片的使用寿命,需要在航空发动机压气机叶片叶尖涂敷一层耐磨封严涂层。本课题选用cBN颗粒作为强化相,在氨基磺酸镍体系下复合电沉积Ni-cBN复合镀层作为航空发动机压气机叶片叶尖的封严涂层。研究了前处理工艺对复合镀层和基体之间结合强度的影响,通过电化学测试、形貌观察等对前处理工艺进行研究。研究了工艺参数(镀液中cBN的浓度、阴极电流密度、搅拌强度等)对复合镀层复合量的影响,测试了Ni-cBN复合镀层的性能,并对复合电沉积机理进行了探讨。并且对复合镀层进行拓展研究,将cBN和h BN一起作为强化相,制备Ni-cBN/h BN复合镀层,研究了不同比例的cBN和h BN对复合镀层综合性能的影响,对Ni-cBN/h BN复合镀层的摩擦磨损机理进行探讨。主要的研究结果如下:二次浸锌处理可以提高钛合金基体和复合镀层的结合强度,二次浸锌处理后复合电沉积得到的复合镀层的结合强度为70Mpa,未处理得到的复合镀层的结合强度为36Mpa,相比于未处理得到的复合镀层,提高了48.5%。浸锌过程中,浸锌液中的Zn2+与钛发生置换镀在钛合金表面形成一层晶须状的浸锌层,浸锌层保护了钛合金表面的活性状态。在钛合金化学预镀镍的初始阶段,Ni2+与浸锌层发生置换镀在钛合金表面沉积形成金属镍核,金属镍核对次亚磷酸钠的氧化有催化作用,使得镍的沉积持续进行。复合电沉积过程中,镀层和cBN颗粒之间通过界面作用力结合,界面作用力的大小为3900N/m~2,同时界面作用力的大小,决定着基质金属和cBN颗粒之间的结合强度。并且cBN颗粒进入基质金属镀层存在两种方式;一种是cBN颗粒被基质金属镍层从下到上逐渐包裹;另一种是部分有良好导电性的cBN颗粒表面会直接沉积金属镍,cBN颗粒被基质金属镍层和沉积在cBN表面的金属镍一同包裹。Ni-cBN复合镀层制备的最佳工艺:镀液中cBN的浓度为70g/L,搅拌强度为321r/min,阴极电流密度为3A/dm~2,复合镀层的复合量为14.5%。采用包埋法进一步提高复合镀层的复合量,复合镀层的复合量最高可达45%。Ni-cBN复合镀层性能研究发现,复合镀层的硬度随着复合镀层的复合量增大而增大,在复合量为14.5%时,复合镀层的硬度为1166HV,较纯镍镀层提高了185.5%,采用包埋法得到的复合镀层的硬度最高可达1751HV,较纯镍镀层提高了330%。cBN颗粒与基质金属之间有良好的结合强度,对磨时不易脱落,复合镀层表面的c Bn颗粒减小了对磨副与金属基体的接触面积,cBN复合量为14.5%的复合镀层的磨损率仅为0.038 kg/m~3,摩擦系数在0.25~0.32之间,与钛合金基体的磨损率相比,降低了90%。与纯镍镀层和钛合金基体的摩擦系数相比,复合镀层的摩擦系数更小,摩擦环境更稳定。Ni-cBN/hBN复合镀层性能研究发现,随着cBN比例的增加,复合镀层的硬度逐渐增大,复合镀层的摩擦系数也逐渐增大,复合镀层的磨损率也随之增大,当cBN:h BN=5:1时,Ni-cBN/h BN复合镀层能够得到较好的综合性能,硬度为1324HV,摩擦系数为0.43,较纯cBN的复合镀层的摩擦系数,降低了28%。磨损率为0.32kg/m~3,较纯cBN的复合镀层,降低了45%。Ni-cBN/h BN复合镀层对磨时,复合镀层表面的h BN颗粒会形成润滑膜,降低复合镀层的摩擦系数,复合镀层表面的cBN颗粒会阻碍hBN形成连续、均匀的润滑薄膜。
其他文献
近年来,地下水高水压力诱发斜坡失稳破坏逐渐增多,给人民生命财产安全带来了很大的隐患。针对地下水高水压力诱发滑坡的研究,一般认为高水压力对滑坡的破坏有很大的影响,对于高水压力来源的探讨,诸多研究是说地表降雨入渗引起的。但在碳酸盐岩地区,斜坡体内部岩溶发育,高水压力来源于坡体内部。如堰溪沟滑坡和岩板滩滑坡,其共同特点为:滑坡都为顺层斜坡,下部基岩面为碳酸盐岩,上层滑体渗透性相对滑移带较弱,滑面上岩溶裂
尖晶石型结构的钛酸锂(Li4Ti5O12)具有“零应变”性能,即在嵌锂前后晶胞体积变化非常小,因而具有极高的稳定性和超长的循环寿命,被认为是最具前景的锂离子电池负极材料之一。然而,其电子电导率和离子电导率较低,针对此缺陷,实际应用中通常采取碳包覆及离子掺杂等方法对其性能进行改善。本文采用高温机械力化学法制备Li4Ti5O12负极材料并对其进行改性研究,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、
随着汽车制造业的快速发展,对环境的负面影响也与日俱增。汽车尾气排放等级化的实施,以及发动机燃油效率不断提高,导致排放的尾气温度也越来越高。部分车型的汽车排气系统已经上升到1000℃,甚至高达1050℃,所以开发更加优良抗高温氧化性、更高高温强度和耐热疲劳性能要求的新一代汽车排气系统用铁素体不锈钢材料成为一项重要研究内容。本文以多元合金化设计的444铁素体不锈钢为实验材料,主要研究其轧制工艺和热处理
近年来,随着我国经济快速发展,PPP模式在城市基础设施建设领域被广泛运用,不仅缓解了政府的财政压力,也为社会公众带来了更好的项目产品与服务。PPP模式的内涵是一种合作伙伴关系,通过政府与社会资本方的优势互补、资源整合可以创造出比传统城市基础设施项目更高的价值,实现价值增值即价值创造,进而使项目的总价值最大化。但是在城市基础设施PPP项目建设运营过程中,由于其参与主体较多、投资额较大、建设周期长等特
采用的近场声全息技术(NAH)的声学反演测试系统(简称声学反演系统)是结合声场结构特点及声源识别定位的一种新型智能检测系统,是近年来声学研究的热点,在汽车噪声检测与诊断技术领域,进行近场声全息测量及反演控制系统的研究,对抑制汽车噪声污染的处理和探知具有较大的现实的意义。而现行声学反演测量装置普遍存在处理系统庞大、操作复杂、价格昂贵等问题,难以推广应用。为了解决这些问题,我们致力研究探索一套基于嵌入
预应力混凝土连续刚构桥因具有跨越能力强、刚度大、施工方便、行车舒适性好等优点而被广泛应用于桥梁工程中。随着桥梁设计理论不断深化、施工设备功能不断改进、施工方法不断革新、高性能材料不断涌现,连续刚构桥越来越适合大跨度、宽体量的桥梁工程使用。合拢段施工作为连续刚构桥悬臂浇筑法中主要控制因素,是确定桥梁施工质量和控制施工进度的关键环节,施工管控不到位就会引起技术缺陷,从而导致桥梁质量问题,因此对连续刚构
政治问责是现代社会为形成稳定政治秩序,实现良善公共生活所形成的重要制度。它根植于政治权力公共性与私人占有间的矛盾,对构建民主政治,培植政治伦理具有深远意义。文章梳理与分析了西方与中国政治问责的有关制度与理论。西方社会以“国家——政党”政治形态、竞争型政党制度、新闻自由制度、三权分立与制衡原则为逻辑预设,形成了以选举问责、平行问责、社会问责为主的政治问责机制,注重发挥公众、平行机构、媒体、社会团体等
茶叶是世界上三大植物性饮料之一,是公认的健康饮品。茶叶中已明确含有的有机化学成分多达六百余种,无机矿物元素亦达四十多种。长期饮茶有利于减缓人体氧化、衰老,还能预防高血压以及各种心脑血管疾病。茶叶内还含有铜(Cu)、铅(Pb)、汞(Hg)等重金属,这些元素超标对人体产生危害。许多国家都对茶叶中的重金属含量规定了上限,其中英国规定茶叶含铅量在5.0mg·kg-1以下,日本对茶叶含铅量的要求是不能够超过
政府部门在行使政府行政职能、管理各项公共事务过程中积攒了大量的政府数据,可以说是社会信息资源最大的拥有者,这些政府数据涉及公众生产生活的方方面面,本身潜在价值不可估量。但不可否认,当前我国众多政府部门只是单纯的将数据公开出去,没有真正的实现多主体数据开放共享,同时,政府数据开放共享平台作为政府开放数据的重要手段,各地方政府平台在数据资源管理、平台建设等方面也存在诸多问题。因此,探索政府数据开放共享
表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器有着无标记、高通量、无污染、不受背景影响、能够实时检测、样品无需纯化和高灵敏度等优点,广泛应用于生物医药检测、药物分析、食品安全和环境检测等领域。但传统的等SPR设备需要大体积昂贵的仪器比如光谱仪等,并需要专人操作,使用成本昂贵。本论文采用光栅型耦合式SPR传感系统,通过采用纳米压印的方法,大面积周期性地制造纳米杯