金属耐腐蚀材料第12讲钛合金

金属耐腐蚀材料第12讲钛合金

一、金属耐蚀材料 第十二讲 钛合金(论文文献综述)

尚进,曹玮,陈永畅[1](2020)在《热处理对3D打印钛合金耐蚀性的影响》文中认为采用电化学方法研究了不同热处理条件(沉积态,时效态,时效水冷态)下3D打印钛合金在1mol/L盐酸溶液中的耐蚀性,同时观察了合金的显微组织。结果表明:3D打印钛合金为细小的针状α+β网篮组织;时效处理后,α相析出且粗化,耐蚀性减弱;水冷处理后,组织转变为特殊的α+β网篮组织,由粗大的片层α相和细小针状α相组成,耐蚀性进一步减弱。在1mol/L盐酸溶液中,沉积态合金的耐蚀性最强,时效态合金的耐蚀性次之,时效水冷态合金的耐蚀性最差。

邹娇娟[2](2016)在《油套管用Ti6Al4V合金热氧化表面改性及其典型服役行为研究》文中认为油套管是油气井的重要基础材料,约占整体油井管消费量的四分之三。腐蚀和磨损工况极易导致油套管失效,严重威胁油气井的安全运行。为确保油气田安全、高效地开发与生产,最有效的措施是采用耐蚀合金管材,但耐蚀合金含有价格昂贵的金属元素,大批量使用会使生产成本增加。Ti6Al4V合金比强度高、热稳定性好、耐蚀性优异、生物相容性好,被誉为王牌钛合金,广泛应用于民用和军事领域。目前,已有机构将Ti6Al4V合金-碳钢复合管作为新型套管材料应用于油气开采。以碳钢管材为基体材料,发挥碳钢的良好力学性能和低价优势;以Ti6Al4V合金为内衬,利用其高比强度和优异的耐蚀性,可显着降低原材料采购成本及管道的长期运营成本,具有广阔的应用前景。但是,Ti6Al4V合金导热系数小、摩擦系数大、粘着磨损和微动磨损敏感性高,且表面承载能力低,直接将Ti6Al4V合金作复合管内衬使用将明显影响结构的安全性和可靠性,这也是Ti6Al4V合金作为复合管内衬材料不能回避、也是必须加以考虑的问题。钛与氧的化学亲和性较高,热氧化已被认为是一种能够同时提高钛及钛合金耐磨性和耐蚀性的有效方法。针对Ti6Al4V合金作为复合管内衬材料的工程背景,借助热氧化技术对ti6al4v合金进行表面改性,分别以热氧化温度和热氧化时间为参数,进行了热氧化工艺优化,评价了热氧化层在模拟油田介质中的典型服役行为:冲蚀磨损和腐蚀磨损行为,研究结果可望为拓展ti6al4v合金在石油管材方面的应用提供参考依据。主要研究结果如下:(1)通过研究热氧化温度和热氧化时间对热氧化层的厚度、耐磨性和耐蚀性的影响来优化热氧化工艺,综合评价所获得的优化参数为:热氧化温度973k,热氧化时间30h。在此工艺下制备的热氧化层中的主相为金红石型tio2,热氧化层的厚度超过12μm,表面硬度达868hv。热氧化层由α-al2o3和金红石tio2混晶层+单一金红石型tio2层+tixoy混杂层+o扩散层构成,表现出明显的多层结构特征。(2)对优化参数下所获得的热氧化层分别进行xps分析、截面的硬度和结合强度测试,在co2饱和模拟油田采出液中的mott-schottky曲线,研究热氧化层的半导体特性,探索其耐蚀本质。结果表明:热氧化层的成分呈梯度分布,氧化层至下方基体的硬度分布亦呈梯度,有利于改善材料表面的承载能力和耐磨性能。结合强度测试结果表明,划痕测试中致密贫铝氧化物层和氧的扩散层所对应的临界载荷数值约为6n和10n。ti6al4v合金的mott-schottky曲线可拟合为两段线性特征,且斜率值均为正,表现出n型半导体特性。热氧化层的mott-schottky曲线由两部分组成,段(i)明显的线性特征,且斜率为正,也表现出n型半导体特性;段(ii)呈近线性特征,斜率为负,表现出p型半导体特性。热氧化层的p-n双极性半导体特性既能阻止阳离子从基体中迁移,又能抑制溶液中的阴离子侵蚀基体,使其表现出更好的耐蚀性。(3)在固-液两相流的冲蚀磨损条件下,研究了Ti6Al4V合金和热氧化层的冲蚀磨损行为。固体粒子冲蚀和液相介质腐蚀的协同作用引发了Ti6Al4V合金和热氧化层表面的破坏。低硬度的Ti6Al4V合金的耐冲蚀磨损性能较差,而热氧化层表现出很好的耐冲蚀磨损性能,可以对Ti6Al4V合金起到良好的保护作用,热氧化层在固-液两相流腐蚀介质中优异的冲蚀磨损抗力得益于其表面的高硬度以及其在腐蚀介质中的化学稳定性;(4)Ti6Al4V合金和热氧化层与两种摩擦配副在CO2饱和模拟油田采出液中的腐蚀磨损行为存在差异,该差异在摩擦系数-时间曲线、磨损失重以及磨痕特征中均得到体现。总体上讲,表面热氧化层显着增强了Ti6Al4V合金的抗腐蚀磨损能力。

钱备[3](2011)在《钛电化学抛光及其阳极氧化膜的腐蚀行为研究》文中提出钛及其合金以其优异的性能,在医用植入领域获得广泛应用。但医用钛材料作为种植体目前仍存在一些急待解决的问题,如在人体十分苛刻应用环境中的耐蚀性需进一步提高。这些问题与钛材料的表面性能密切相关,而电化学抛光和阳极氧化是两种重要的钛表面处理技术,是提高钛表面耐蚀性能的有效途径。另外,钛不仅用于医学,在航空航天、军事领域、石油化工和海洋环境中的应用也日益广泛。本文研制出一种新型无毒环保的电化学抛光液,以钛材表面的光亮度、粗糙度及表面形貌为主要评价指标,用电化学极化曲线测试方法、粗糙度测试仪、扫描电镜等测试技术,考察了电压、时间、温度及阴阳极间距对抛光效果的影响规律,经与传统的机械抛光、化学抛光方法对比表明:所得到的电化学抛光液优于其它两种方法,经该抛光液处理后的试样表面平整、光亮如镜,表面粗糙度约为0.09gm,自腐蚀电流密度最小耐蚀性能显着提高。其最佳工艺参数为槽压30V,时间180s,温度50℃,阴阳极距离2cm。采用极化曲线、交流阻抗和Mott-Schottky曲线等电化学测试技术,分别研究了硫酸、磷酸电解液中钛阳极氧化膜在生理盐水中的腐蚀行为,以及硫酸铵、硫酸和磷酸电解液中钛阳极氧化膜在高温含溴醋酸中的腐蚀行为。研究结果表明:阳极氧化后的试样自腐蚀电位上升,自腐蚀电流密度下降,耐蚀性能显着提高。磷酸介质中钛阳极氧化膜与硫酸介质中相比,在低频区阻抗较大,载流子密度较大,平带点位更负,耐蚀性能好;未经阳极氧化试样在高温含溴醋酸中出现点蚀破裂电位。氧化膜颜色和膜厚随着阳极氧化电压的升高而变化,但耐蚀性受电压变化的影响较小。将阳极氧化后的钛与碳钢以8:1的面积比偶接,采用CS300电偶电流测试技术连续记录了该电偶对在模拟海水中8小时的电偶电流值,经与未氧化处理的电偶对相比结果表明:钛经阳极氧化后可使电偶对的电偶腐蚀电流密度减小。纯钛与碳钢的电偶电流密度为175μA左右;磷酸工艺电压为40V时电偶对的电偶电流密度接近40μA,硫酸工艺电压为40V时电偶对的电偶电流密度接近80μA;钛阳极氧化膜在整个电偶反应的体系中相当于额外的电阻极化。

吴世军[4](2009)在《深海热液保真采样机理及其实现技术研究》文中研究表明海底热液活动的发现是20世纪海洋科学研究中的重大事件之一,热液口附近不但蕴藏有大量的金属硫化物资源,而且蕴育了极端环境下独特的生物群落,对深海热液喷口及其生态系统的研究具有极其重要的科学意义和经济价值。获取高质量的热液样品是目前进行热液活动研究的最有效和最重要的手段之一。为此,国际上开发了多种多样的深海热液采样设备,但由于热液的高温、高压、强腐蚀性和富含高浓度颗粒物等特性,使得大多数采样器不能很好地满足深海热液保真采样的要求。国内在深海热液采样技术研究方面仍比较落后,随着我国对深海热液活动研究的不断深入,研制高性能的热液保真采样器已成为迫切的需要。具有良好双向密封性能的耐高温耐腐蚀采样阀及其水下驱动机构是深海热液采样器的核心部件,目前现有热液采样器大多采用商业元件,很难得到满意的使用效果。而且,目前也缺乏较全面的热液保真采样的理论指导。针对这种情况,本文对深海热液保真采样机理和面临的一些关键技术进行了深入的分析和研究。从采集高纯度、无污染、气液—相热液样品的角度出发,从采样器的气密性要求、采样速度调节原理和防腐蚀技术三个方面分析了热液保真采样的机理。为了保证在采集高温热液时,采样器上的密封材料不会超过其推荐的最高使用温度,重点研究了采样过程中采样管对热液的降温作用。为了解决热液采样中的高温高压下双向密封的难题,提出了一种新型的采样阀双向自紧密封式结构和压力平衡式结构。采用有限元分析手段,对不同结构形式和密封副材料下的阀芯-阀座接触密封进行了研究,并对阀芯-阀座锥面密封的结构和参数进行了优化设计。并基于双向自紧密封式结构,成功研制了使用钛合金阀芯和纯钛阀座构成密封副的采样阀,提高了采样阀的耐高温和耐腐蚀性能。针对采样阀水下驱动的要求的应用特点,提出了一种基于机械手触发缸的采样阀液压驱动机构,该驱动机构把触发缸输出的推力和位移转换为适合控制采样阀的推力和位移,具有推力放大的作用和结构简单、可靠性高等优点。此外,为了满足采样器的多种作业要求,提出了一种新型的采样阀水下电控触发机构。对电控触发机构的驱动力和响应时间进行了深入研究,理论分析和试验表明,电控触发机构能提供较大推力,并具有体积小、耗电量少等优点,能较好地满足深海使用要求。基于本文研究的双向密封采样阀及采样阀的水下驱动机构,开展了深海热液采样器的系统集成研究。根据采样阀触发方式的不同,提出了两种类型的采样器集成方案,即依靠机械手触发缸操作的液压触发式采样器和电控触发采样器,并成功研制了四套液压触发式深海热液采样器和两套热液序列采样器。开展了深海热液采样器在实验室条件下的模拟实验和海试应用研究。首先,进行了采样器在高压舱内的模拟采样试验,结果表明采样器具有良好的双向密封性能和较高的可靠性。四套液压触发式采样器在大西洋中脊的四个热液区进行了十多次成功的采样,其最大采样深度和最高温度分别高达3622米和370℃。所采集到的热液样品纯度高,分析结果合理,表明采样器具有良好的获取热液保真样品的能力。采样器的成功研制和海试,充分说明了经过本文研究所形成的深海热液保真采样器在高压双向密封、耐高温耐腐蚀性能、采样阀驱动性能和实时温度测量系统的机电集成等工程技术方面具有较强的实用性和较高的可靠性。本文的研究成果在高温高压密封和深海水体采样领域具有广阔的应用前景。

常鸿[5](2009)在《工业纯钛MAO膜的形成机制及其理化特性研究》文中研究说明本文利用微弧氧化(MAO)技术,在工业纯钛TA2表面制备了MAO膜,并研究了工艺参数对MAO膜的理化特性和形成机制的影响。首先在Na3PO4处理液中,研究了电压脉冲的峰值、频率和占空比及处理时间等参数对氧化膜的厚度、表面形貌和相组成的影响,在此基础上,对膜层的制备工艺参数进行了优化,并对膜层的生长过程进行了详细的分析。其次,研究了Na3PO4、Na2SiO3和NaAlO2浓度对氧化膜的厚度、相结构和微观结构的影响,并分析了处理液电导率影响MAO过程的原因。最后,对膜层试样的耐蚀性能、电化学阻抗、显微硬度和膜基结合强度等理化特性进行了测试,并分析了这些特性随各工艺参数的变化规律。

袁诗璞[6](2009)在《第十三讲——镀层的结合力(二)》文中进行了进一步梳理4钢铁件镀铜的结合力问题钢铁件是应用最广的基体材料,而在其上镀铜的工艺又很多。镀铜的无氰化比镀取铜合金易于实现。故对钢铁镀铜的结合力问题应有较全面的了解。4.1金属的钝化问题金属的钝化性与电镀的关系十分密切。从许多书籍、手册中都可查到难镀材料的镀前特殊处理要求。这些材料之所以难镀,绝大部分都与其易钝性密切相

陶姗[7](2005)在《新型生物医用近β型钛合金的组织及力学性能》文中研究说明由于应用面广、需求量大,用于人工骨、人工关节及人工种植牙等人体硬组织的替代材料,已成为各国开发研究的热点。作为替代材料的纯钛以及钛合金以其优秀的生物相容性、抗腐蚀性及与骨相近的弹性模量,在医学领域中获得了越来越广泛的应用,并带来了较大的社会效益和经济价值。 论文根据生物医用钛合金开发的现状和存在的问题,研制出一种新型近β型钛合金Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr,采用锻造(β相变点以上两个温区锻造)、固溶处理(β相变点以上40~50℃)、时效处理(350℃和450℃两种时效温度和多种不同的时效时间)等对制备的材料进行后处理,研究Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金铸态及处理后的力学性能(强度、塑性、弹性模量等)及其显微组织,初步探索了合金达到低模量化和高强韧性匹配的工艺及其影响规律,结果表明: 合金在铸态时有少量的气孔与缩孔,通过锻造再固溶处理后的合金组织比较均匀,得到的是单一的亚稳β相,此时的合金强度和弹性模量均较低。再经两种温度的时效处理后,合金的强度和弹性模量均升高,而塑性和韧性则有所降低。 随着时效温度的升高,合金的拉伸强度降低,而延伸率则不断增加。合金强度变化的直接原因是弥散相的数量、大小以及分布的不同。经时效处理后,在晶内与晶界析出α相,同时随着时效温度的升高,片状α析出相增厚和加长,片与片之间的距离在加大。且随着时效温度的升高,α相弥散度降低。这些因素使得在低温(350℃)时的强化效果比较好。 随着时效时间的增加,析出的强化相α将逐渐增多且逐渐长大。同时随着时效时间的延长,片状α析出相略有变细和加长,片与片之间的距离在减小,并主要分布在稳定平衡组织β相基体中,与平衡组织β相并存。随着时效时间的增加,350℃时效处理的时效材抗拉强度明显降低,延伸率也降低。而对于450℃时效材,时效时间对合金力学性能的影响与时效温度的影响刚好相反,随着时效时间的延长,合金的强度增大,但延伸率下降。 综合考虑医用钛合金的生物力学相容性要求,Ti-29Nb-13Ta-4.6zr合

徐增华[8](2002)在《金属耐蚀材料 第十二讲 钛合金》文中认为

陈飞飞[9](2020)在《TC4钛合金齿轮LPES法表面强化研究》文中研究说明结构轻量化一直是航空领域关注的重点问题,采用钛合金齿轮可以较大幅度减轻直升机传动系统结构质量,但是钛合金材料硬度低、耐磨性差会导致钛合金齿轮容易发生黏着磨损。液相等离子体电解渗透(Liquid Plasma Electrolytic Saturation,简称LPES)是一种能够有效改善钛合金表面性能的方法,但要实现LPES法对齿轮等复杂表面的强化,必须要解决强化过程中电场、流场均匀性等关键问题。本文采用理论与实验相结合的方法,以TC4钛合金齿轮基体为研究对象,探究齿轮复杂表面放电机理和电场特性,研究强化层形成机制和条件,研究不同工艺参数下强化层的质量与性能,为LPES法钛合金齿轮表面强化技术的应用提供技术支撑。本文主要工作及成果如下:1.分析了强化处理所涉及的多物理场,建立了钛合金齿轮LPES法表面强化系统仿真模型,对不同条件下强化系统中的电场、流场以及温度场进行了仿真分析。结果表明,通过对电极系统参数进行合理的设计,能够有效的保证电场、流场的均匀性和稳定性。工件表面最高温度随着电压的升高而增大,系统温度最高点处于电极之间的气膜处。2.研究了齿轮复杂表面放电机理和电场特性,研究了钛合金齿轮LPES法表面强化层的形成机制和条件。结果表明,齿轮复杂曲面放电困难的原因在于电场的分布不均。强化过程中,电解液体系、电极形状、电极距离以及入口流速大小均会对电场的稳定性和强化层的形成造成影响。强化层形成的前提需要满足基本的电参数条件,不同电压下工件表面温度变化基本经历四个阶段,并在最终保持相对稳定。根据热力学原理分析了强化层的形成条件,通过热力学计算验证了强化层生成的可能性。理论分析表明原子在钛合金中的扩散机制为间隙扩散和空穴扩散。根据扩散理论模型计算结果,得到了原子扩散速率与电压的关系,为钛合金齿轮LPES法表面强化层制备工艺参数的选择提供指导。3.进行钛合金齿轮LPES法表面强化工艺试验,对不同电压和时间下的强化层表面形貌、元素分布、硬度以及耐磨性做出评价。结果表明制备的钛合金齿轮表面强化层具有梯度化的元素分布,较高的表层硬度,良好的抗磨损能力。

二、金属耐蚀材料 第十二讲 钛合金(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、金属耐蚀材料 第十二讲 钛合金(论文提纲范文)

(1)热处理对3D打印钛合金耐蚀性的影响(论文提纲范文)

1 试验
2 结果与讨论
    2.1 显微组织
    2.2 电化学试验
        2.2.1 极化曲线
        2.2.2 电化学阻抗谱
    2.3 讨论
3 结论

(2)油套管用Ti6Al4V合金热氧化表面改性及其典型服役行为研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
        1.1.1 油套管概述
        1.1.2 油套管的服役损伤与表面防护
        1.1.3 选题来源
        1.1.4 选题意义
        1.1.5 表面工程概述
        1.1.6 改善Ti6Al4V合金性能的表面处理技术
        1.1.7 Ti6Al4V合金的热氧化研究现状
    1.2 研究内容
    参考文献
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验工艺
    2.4 分析方法
        2.4.1 相结构分析
        2.4.2 表面形貌及成分
        2.4.3 截面成分分布
        2.4.4 截面形貌
        2.4.5 耐磨性
        2.4.6 耐蚀性
    2.5 评价指标
    参考文献
第三章 Ti6Al4V合金表面热氧化层的组织结构及性能
    3.1 温度对热氧化层组织结构及性能的影响
        3.1.1 XRD图谱
        3.1.2 表面形貌及成分
        3.1.3 截面成分分布
        3.1.4 截面形貌
        3.1.5 耐磨性
        3.1.6 耐蚀性
    3.2 时间对热氧化层组织结构及性能的影响
        3.2.1 XRD图谱
        3.2.2 表面形貌及成分
        3.2.3 截面成分分布
        3.2.4 截面形貌
        3.2.5 耐磨性
        3.2.6 耐蚀性
    3.3 综合分析
    3.4 热氧化层表面分形维数与性能的相关性
    3.5 小结
    参考文献
第四章 热氧化层的特征分析
    4.1 检测项目及设备
    4.2 检测结果
        4.2.1 XPS图谱
        4.2.2 截面显微硬度分布
        4.2.3 结合强度
        4.2.4 半导体特性
    4.3 小结
    参考文献
第五章 热氧化层在模拟油田介质中的冲蚀磨损行为研究
    5.1 引言
    5.2 实验
    5.3 实验结果
        5.3.1 冲蚀磨损失重
        5.3.2 冲蚀磨损形貌
    5.4 讨论
    5.5 基于图像处理技术的冲蚀磨损性能评价——初探
    5.6 小结
    参考文献
第六章 热氧化层在模拟油田介质中的腐蚀磨损行为研究
    6.1 引言
    6.2 实验
    6.3 实验结果
        6.3.1 摩擦系数
        6.3.2 磨损失重
        6.3.3 磨痕形貌与轮廓
    6.4 讨论
    6.5 小结
    参考文献
第七章 结论
致谢
攻读博士期间的论文、专利和项目情况
博士学位论文独创性说明
附录A
附录B

(3)钛电化学抛光及其阳极氧化膜的腐蚀行为研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 钛及钛合金简介
    1.2 钛及钛合金的应用
        1.2.1 钛在生物医用材料中的应用
        1.2.2 钛在电力工业中的应用
        1.2.3 钛在化工和石化工业中的应用
        1.2.4 钛及钛合金在其它领域中的应用
    1.3 钛及钛合金腐蚀问题研究现状
    1.4 钛电化学抛光及阳极氧化技术简介
        1.4.1 钛电化学抛光技术
        1.4.2 钛阳极氧化技术
    1.5 本文的选题依据及研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
2 实验部分及研究方法
    2.1 实验材料和仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验药品
        2.1.3 实验仪器
    2.2 样品制备
        2.2.1 抛光部分
        2.2.2 阳极氧化部分
    2.3 实验方法
        2.3.1 物理性能表征
        2.3.2 电化学性能测试
3 TA2新型电化学抛光工艺研究
    3.1 外观分析
        3.1.1 抛光电压的影响
        3.1.2 抛光时间的影响
        3.1.3 抛光温度的影响
        3.1.4 阴阳极距离的影响
    3.2 表面粗糙度分析
        3.2.1 交试验法
        3.2.2 各种抛光方法的比较
    3.3 表面形貌
    3.4 耐蚀性能检测
    3.5 电化学抛光机理讨论
    3.6 本章小结
4 钛阳极氧化膜腐蚀行为研究
    4.1 钛阳极氧化膜的简单表征
        4.1.1 着色与膜厚研究
        4.1.2 SEM与EDS测试
    4.2 钛阳极氧化膜在生理盐水中的腐蚀行为研究
        4.2.1 极化曲线测试
        4.2.2 交流阻抗谱测试
        4.2.3 Mott-Schottky曲线测试
    4.3 钛阳极氧化前后与Q235碳钢的电偶腐蚀
        4.3.1 钛与碳钢在模拟海水介质中极化曲线测试
        4.3.2 钛阳极氧化前后与碳钢偶接的电偶电流测试
        4.3.3 电偶腐蚀机理讨论
    4.4 TA2阳极氧化膜在含溴醋酸环境中的腐蚀行为的研究
        4.4.1 极化曲线测试
        4.4.2 交流阻抗测试
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(4)深海热液保真采样机理及其实现技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 深海热液采样器的研究进展
    1.3 深海热液保真采样的技术难点
    1.4 本文研究目的和意义
    1.5 本文的主要研究内容
    1.6 本章小结
2 深海热液保真采样机理
    2.1 引言
    2.2 深海热液保真采样的气密性分析
    2.3 深海热液保真采样的流速控制原理
    2.4 深海热液保真采样器的防腐蚀技术
        2.4.1 耐高温耐腐蚀材料选用
        2.4.2 采样过程中采样管对热液的降温分析
    2.5 本章小结
3 采样阀的设计及双向密封技术研究
    3.1 引言
    3.2 采样阀双向密封结构设计
        3.2.1 深海水体采样器常用采样阀及典型结构形式
        3.2.2 采样阀的新型双向密封结构
    3.3 采样阀密封结构的有限元分析
        3.3.1 接触问题的有限元分析方法
        3.3.2 阀芯-阀座的接触建模和仿真分析
    3.4 采样阀的试验研究
        3.4.1 阀芯-阀座压缩变形试验
        3.4.2 密封性能试验
    3.5 本章小结
4 采样阀水下直线驱动技术研究
    4.1 引言
    4.2 基于机械手触发缸的液压驱动机构设计
    4.3 基于储能元件的电控触发机构研究
        4.3.1 电控触发机构的结构设计和工作原理
        4.3.2 电控触发机构的性能分析
        4.3.3 电控触发机构的试验研究
    4.4 本章小结
5 深海热液保真采样器的系统集成
    5.1 引言
    5.2 液压触发式采样器的系统集成
        5.2.1 采样器的结构设计和工作原理
        5.2.2 实时温度测量技术的集成
    5.3 电控触发式采样器的系统集成
    5.4 本章小结
6 深海热液保真采样器的试验研究
    6.1 采样器的实验室试验研究
        6.1.1 液压触发式采样器的试验研究
        6.1.2 序列采样器的试验研究
    6.2 采样器的海试应用
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 论文主要创新点
    7.3 工作展望
参考文献
作者简历

(5)工业纯钛MAO膜的形成机制及其理化特性研究(论文提纲范文)

内容提要
第一章 绪论
    1.1 选题的意义
    1.2 钛金属的特点及其应用现状
        1.2.1 钛及其合金分类
        1.2.2 钛金属的特点
        1.2.3 钛金属的应用
        1.2.4 影响钛金属应用的主要问题
    1.3 MAO 技术研究概况
        1.3.1 MAO 技术简介及特点
        1.3.2 MAO 的发展和现状
    1.4 MAO 膜制备的工艺方法
        1.4.1 酸性处理液氧化法
        1.4.2 碱性处理液氧化法
        1.4.3 直流氧化法
        1.4.4 交流氧化法
        1.4.5 单极性脉冲氧化法
        1.4.6 双极性脉冲氧化法
    1.5 MAO 机理简介
        1.5.1 MAO 的理化过程
        1.5.2 MAO 的电击穿机理
        1.5.2.1 热作用机理和机械作用机理
        1.5.2.2 电子雪崩机理
        1.5.2.3 电子雪崩的理论模型
    1.6 影响MAO 膜品质的因素
        1.6.1 处理液成分、浓度和温度的影响
        1.6.2 电学参数的影响
        1.6.3 阳极材料及表面状态的影响
        1.6.4 处理时间的影响
    1.7 工业纯钛MAO 膜层的组织结构
    1.8 工业纯钛MAO 技术存在的问题
    1.9 本文研究的主要内容
第二章 MAO 膜的制备系统和测试方法
    2.1 MAO 膜的制备系统简介
    2.2 实验所用材料和试剂
    2.3 工业纯钛MAO 膜的制备流程
    2.4 MAO 的工艺参数设计
    2.5 MAO 膜的结构分析
        2.5.1 氧化膜厚度的测试
        2.5.2 氧化膜微观结构的测试
        2.5.3 氧化膜相结构的分析
    2.6 MAO 膜的理化性能测试
        2.6.1 试样的电化学阻抗谱测试
        2.6.2 试样的耐蚀性能评定
        2.6.3 试样的酸腐蚀测试
        2.6.4 试样的显微硬度测试
        2.6.5 氧化膜与基底结合强度的评定
第三章 电学参数和处理时间对工业纯钛MAO 膜特性的影响
    3.1 引言
    3.2 试样的制备及实验条件
    3.3 电压脉冲峰值对MAO 膜特性的影响
        3.3.1 膜厚的变化规律
        3.3.2 氧化膜的表面形貌分析
        3.3.3 氧化膜的相组成
        3.3.3.1 膜层的XRD 谱分析
        3.3.3.2 膜层的拉曼光谱分析
    3.4 电压脉冲频率对MAO 膜特性的影响
        3.4.1 膜厚的变化规律
        3.4.2 氧化膜的表面形貌分析
        3.4.3 氧化膜的相组成
        3.4.3.1 膜层的XRD 谱分析
        3.4.3.2 膜层的拉曼光谱分析
    3.5 电压脉冲占空比对MAO 膜特性的影响
        3.5.1 膜厚的变化规律
        3.5.2 氧化膜的表面形貌分析
        3.5.3 氧化膜的相组成
        3.5.3.1 膜层的XRD 谱分析
        3.5.3.2 膜层的拉曼光谱分析
    3.6 处理时间对MAO 膜特性的影响
        3.6.1 膜厚的变化规律
        3.6.2 氧化膜的表面形貌分析
        3.6.3 膜层的相组成分析
    3.7 MAO 膜的生长过程分析
        3.7.1 钛表面初期钝化膜的形成阶段
        3.7.2 MAO 膜的快速生长阶段
        3.7.3 MAO 膜的局部生长阶段
        3.7.4 MAO 过程中能量的转换与控制
    3.8 本章小结
第四章 处理液浓度对工业纯钛MAO 膜特性的影响
    4.1 引言
    4.2 Na_3PO_4 浓度对MAO 膜特性的影响
        4.2.1 对膜厚的影响
        4.2.2 对表面形貌的影响
        4.2.3 对膜层相组成的影响
    4.3 Na_2SiO_3 浓度对MAO 膜特性的影响
        4.3.1 对膜厚的影响
        4.3.2 膜层的EDS 和XRD 谱分析
        4.3.3 对膜层微观结构的影响
    4.4 NaAlO_2 浓度对MAO 膜特性的影响
        4.4.1 对膜厚的影响
        4.4.2 对膜表面形貌的影响
        4.4.3 对膜层相组成的影响
    4.5 处理液电导率对MAO 过程的影响
        4.5.1 电导率对起弧电压的影响
        4.5.2 电导率对MAO 膜厚度的影响
    4.6 本章小结
第五章 工业纯钛MAO 膜的理化特性研究
    5.1 试样的耐蚀性能测试与研究
        5.1.1 电学参数对制备试样耐蚀性能的影响
        5.1.1.1 电压脉冲峰值对试样耐蚀性能的影响
        5.1.1.2 电压脉冲频率对试样耐蚀性能的影响
        5.1.1.3 电压脉冲占空比对试样耐蚀性能的影响
        5.1.2 处理时间对制备试样耐蚀性能的影响
        5.1.3 处理液浓度对制备试样耐蚀性的影响
    5.2 试样在强酸中的腐蚀测试与研究
        5.2.1 工业纯钛在强酸中的腐蚀速率
        5.2.2 试样在强酸中的腐蚀速率
    5.3 工业纯钛MAO 膜的电化学阻抗谱研究
        5.3.1 引言
        5.3.2 MAO 膜层的EIS 等效电路
        5.3.3 电学参数对制备试样EIS 的影响
        5.3.3.1 电压脉冲峰值对试样EIS 的影响
        5.3.3.2 电压脉冲频率对试样EIS 的影响
        5.3.3.3 电压脉冲占空比对试样EIS 的影响
        5.3.4 处理时间对制备试样EIS 的影响
        5.3.5 处理液浓度对制备试样EIS 的影响
        5.3.6 工业纯钛TA2 的EIS 研究
    5.4 试样的显微硬度测试与研究
        5.4.1 处理时间对MAO 膜表面显微硬度的影响
        5.4.2 电学参数对MAO 膜表面显微硬度的影响
        5.4.3 处理液种类对制备试样显微硬度的影响
    5.5 MAO 膜与基底结合强度的测试与研究
        5.5.1 电学参数对膜基结合强度的影响
        5.5.2 处理液种类对膜基结合强度的影响
    5.6 本章小结
总结
参考文献
博士期间发表的论文
致谢
中文摘要
英文摘要

(6)第十三讲——镀层的结合力(二)(论文提纲范文)

4 钢铁件镀铜的结合力问题
    4.1 金属的钝化问题
    4.2 铁的易钝化性
    4.3 使钢铁件快速活化的办法
        4.3.1 化学活化法
        4.3.1. 1 H+的化学活化作用
        4.3.1. 2 氰根的化学活化作用
        4.3.2 电解活化预镀
        4.3.2. 1 电解活化原理
        4.3.2. 2 电解活化预镀铜
        4.3.3 电位活化理论
    4.4 置换铜问题
    4.5 关于浸镀铜
5 镀层之间的结合力
6 难镀金属上镀层的结合力

(7)新型生物医用近β型钛合金的组织及力学性能(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 生物医用材料
        1.2.1 生物医用材料的发展概况
        1.2.2 生物医用材料的分类
        1.2.3 生物相容性概述
        1.2.3.1 生物相容性的概念和原理
        1.2.3.2 生物相容性分类
    1.3 钛系生物医用材料
        1.3.1 生物医学对医用金属材料的性能要求
        1.3.2 金属类生物医用材料的发展
        1.3.3 生体用钛合金的开发进展
        1.3.4 医用钛合金的力学性能
        1.3.5 医用钛合金的研究发展方向
    1.4 课题的提出及意义
    1.5 主要研究内容和技术路线
    1.6 本章小结
第二章 医用钛合金的理论设计
    2.1 引言
    2.2 设计目标
    2.3 钛合金成分的设计原理
        2.3.1 钛中β相的稳定化原理
        2.3.2 钛中合金元素的分类与作用
        2.3.3 钛合金的分类和特点
    2.4 合金类型的选择
    2.5 合金化元素的选择
        2.5.1 合金化元素对机械性能的影响
        2.5.2 合金化元素对耐蚀性能的影响
        2.5.3 合金化元素对生物相容性的影响
        2.5.4 合金元素成分的确定
    2.6 本章小结
第三章 新型生物医用钛合金的制备与加工
    3.1 前言
    3.2 实验材料的制备
        3.2.1 实验所用原料
        3.2.2 原料处理
        3.2.3 材料制备
        3.2.3.1 熔炼设备
        3.2.3.2 材料制备方法及工艺
        3.2.3.3 熔炼结果
    3.3 实验材料加工工艺制定
        3.3.1 相变点的测试
        3.3.2 锻造工艺的制订
        3.3.3 固溶处理工艺的制订
        3.3.4 时效处理工艺的制订
    3.4 实验材料的加工
        3.4.1 锻造
        3.4.2 固溶
        3.4.3 时效
    3.5 性能检测
        3.5.1 拉伸性能测试
        3.5.2 弹性模量的测定
        3.5.3 硬度测试
    3.6 微观组织分析
        3.6.1 金相分析
        3.6.2 相结构分析
        3.6.3 微观亚结构分析
    3.7 本章小结
第四章 加工方法及工艺对新型生物医用钛合金的显微组织及性能的影响
    4.1 前言
    4.2 钛及钛合金的组织转变和析出相
        4.2.1 钛及钛合金热处理过程中的组织变化
        4.2.2 合金中的析出相
        4.2.3 钛合金的强化机制
    4.3 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金的铸锭组织分析
        4.3.1 光学显微镜分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 X衍射分析
    4.4 锻造工艺对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织及性能的影响
        4.4.1 钛合金的锻造理论
        4.4.2 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金锻造组织分析
        4.4.3 锻造工艺对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金力学性能的影响
    4.5 固溶处理对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织的影响
        4.5.1 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金固溶组织分析
        4.5.2 固溶处理对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金力学性能的影响
    4.6 时效处理对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织及性能的影响
        4.6.1 时效温度对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织的影响
        4.6.1.1 光学显微镜分析
        4.6.1.2 X衍射分析
        4.6.1.3 SEM分析
        4.6.1.4 TEM分析
        4.6.2 时效时间对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织的影响
        4.6.2.1 光学显微镜分析
        4.6.2.2 X衍射分析
        4.6.2.3 TEM分析
        4.6.3 时效处理对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金硬度及力学性能的影响
        4.6.3.1 时效处理对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金硬度的影响
        4.6.3.2 时效温度对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金力学性能的影响
        4.6.3.3 时效时间对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金力学性能的影响
        4.6.4 两种热处理工艺综合性能的比较
    4.7 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢

(9)TC4钛合金齿轮LPES法表面强化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钛合金与钛合金齿轮
        1.2.1 钛与钛合金
        1.2.2 钛合金的应用
        1.2.3 钛合金齿轮及应用背景
    1.3 齿轮表面改性技术
        1.3.1 表面热处理
        1.3.2 喷丸强化
        1.3.3 激光表面强化
        1.3.4 电子束表面改性
        1.3.5 钛合金齿轮表面改性存在的问题
    1.4 液相等离子体表面强化技术
        1.4.1 等离子体物理学基础
        1.4.2 LPES表面强化技术原理及过程
        1.4.3 LPES表面强化技术研究现状
    1.5 课题研究目的及研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 钛合金齿轮LPES法强化系统仿真分析
    2.1 引言
    2.2 数值模拟
        2.2.1 强化系统仿真分析的意义
        2.2.2 仿真模型的建立
        2.2.3 参数设置与多物理场耦合
    2.3 数学模型
        2.3.1 电场模型
        2.3.2 传热模型
        2.3.3 流场模型
        2.3.4 耦合模型
    2.4 结果分析
        2.4.1 电场分析
        2.4.2 流场分析
        2.4.3 温度场分析
    2.5 本章小结
第三章 钛合金齿轮LPES法放电特性及强化层形成机制探究
    3.1 引言
    3.2 钛合金齿轮LPES法电场特性研究
        3.2.1 放电机理研究
        3.2.2 电解液体系对电参数的影响
        3.2.3 电极形状对放电特性的影响
        3.2.4 电极距离对放电特性的影响
        3.2.5 强化过程中尖端放电现象分析
    3.3 钛合金齿轮LPES法流场研究
        3.3.1 电解液流速对流场的影响
        3.3.2 不同流速下的电解液温度变化
    3.4 钛合金齿轮LPES法强化层形成机制探究
        3.4.1 强化层形成的基本电参数
        3.4.2 强化处理过程中的温度变化
        3.4.3 强化层形成的热力学分析
        3.4.4 强化元素的扩散机理
    3.5 本章小结
第四章 钛合金齿轮LPES法强化工艺研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程及方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验流程
        4.2.4 实验设计
        4.2.5 表征方法
    4.3 电压对强化层的影响
        4.3.1 表面形貌及元素
        4.3.2 截面组织及元素分布
        4.3.3 强化层硬度
        4.3.4 强化层的耐磨性
    4.4 时间对强化层的影响
        4.4.1 表面形貌及元素
        4.4.2 截面组织及元素分布
        4.4.3 强化层硬度
        4.4.4 强化层的耐磨性
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

四、金属耐蚀材料 第十二讲 钛合金(论文参考文献)

  • [1]热处理对3D打印钛合金耐蚀性的影响[J]. 尚进,曹玮,陈永畅. 腐蚀与防护, 2020(05)
  • [2]油套管用Ti6Al4V合金热氧化表面改性及其典型服役行为研究[D]. 邹娇娟. 太原理工大学, 2016(12)
  • [3]钛电化学抛光及其阳极氧化膜的腐蚀行为研究[D]. 钱备. 大连理工大学, 2011(09)
  • [4]深海热液保真采样机理及其实现技术研究[D]. 吴世军. 浙江大学, 2009(10)
  • [5]工业纯钛MAO膜的形成机制及其理化特性研究[D]. 常鸿. 吉林大学, 2009(07)
  • [6]第十三讲——镀层的结合力(二)[J]. 袁诗璞. 电镀与涂饰, 2009(09)
  • [7]新型生物医用近β型钛合金的组织及力学性能[D]. 陶姗. 昆明理工大学, 2005(08)
  • [8]金属耐蚀材料 第十二讲 钛合金[J]. 徐增华. 腐蚀与防护, 2002(01)
  • [9]TC4钛合金齿轮LPES法表面强化研究[D]. 陈飞飞. 南京航空航天大学, 2020(07)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

金属耐腐蚀材料第12讲钛合金
下载Doc文档

猜你喜欢