Study and Application of Internal Coating Technique to Drag Reduction of the Trunk Pipeline for the West-East Gas Pipeline

Coverage layer coated in the internal wall of pipeline enables the friction drag to be reduced, the throughput and the gas transmission efficiency to be increased, the frequency of pigging and the number of the intermediate compressor station to be reduced, and the power consumption of the compressor to be decreased etc. The drag reduction is a high advanced scientific technique with outstanding economical benefit. The study and application of internal coating technique for drag reduction of 4000km trunk pipeline in West-East gas transmission pipeline (WEGTP) project are described, in which the main points are the drag reduction principle, coating process and the indoor study of this technique with own-decided knowledge property right at home.     

Ni-W-Co三元合金镀层电镀工艺的研究

采用电化学沉积法在316L不锈钢基体材料上制备Ni—W—Co三元合金镀层。利用正交试验初步确定电镀液的配方。通过拉伸试验和电化学腐蚀试验分别测试镀层的结合性能和耐腐蚀性能。另外,测试了镀层的显微硬度。结果表明,镀液主要成分对镀层粗糙度影响程度大小为：硫酸镍 > 柠檬酸钠 > 光亮剂1 > 光亮剂2。镀液pH为5.0～5.5、电流密度为3 A·dm^—2时,镀层抗拉强度可达21 MPa。镀液的pH为5.0时,镀层硬度值最高。Na₂WO₄含量为30 g·L^—1时,镀层硬度高达590（HV）。CoSO₄含量为30 g·L^—1时,镀层的耐蚀性能最佳。     

Nanoindentation response analysis of TiN-Cu coating deposited by magnetron sputtering

To investigate the change of the mechanical properties of soft metals doped PVD(Physical Vapor Deposition)coatings after the migration of soft metal to the surface, TiN-Cu coating was deposited on Si(100) by magnetron sputtering. The microstructure and mechanical properties at room temperature and after vacuum heat treatment at 300 ℃ were investigated. The results showed that the grains were clustered and the microstructure was porous for TiN-Cu coating at room temperature, while many micro-and nano-sized Cu particles were observed on the surface after vacuum heat treatment at 300 ℃. The elastic properties of the TiN-Cu coating after vacuum heat treatment at 300℃ degraded compared with that at room temperature. The hardness and elasticity modulus of TiN-Cu coating kept constant(3.7 GPa and 125.0 GPa, respectively) with the increase of nano-indentation depth, while the hardness and elasticity modulus of TiN-Cu coating after vacuum heat treatment at 300 ℃ increased gradually.     

激光重熔高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层的组织与断裂韧性

采用激光技术对高速电弧喷涂FeNiCrAl涂层进行重熔处理.分析了重熔前后涂层的组织结构、物相成分、显微硬度与断裂韧性.结果表明:重熔后,喷涂层片层状堆叠结构与孔隙得到消除,组织结构变得均匀、致密,涂层与基体由机械结合变为冶金结合.喷涂层物相主要有α-Fe及金属间化合物AlFe₃,AlFe和Al_0.4Fe_0.6,重熔后,生成了新相Fe-Cr,［Fe, Ni］固溶体和碳化物NiC_○x.重熔后涂层的平均显微硬度为7.79GPa,约为基体硬度(2.5GPa)的3倍,约为喷涂层硬度(6.0GPa)的1.3倍.载荷为4.9,9.8N时,喷涂层的压痕尖头出现裂纹,涂层平均断裂韧性为1.20MPa·m^1/2,载荷为2.94~9.8N时,重熔后涂层的压痕尖头均没有观察到裂纹.     

医用可降解Mg-3Zn-0.5Sr合金耐蚀性及细胞毒性

采用仿生法在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面制备涂层,通过SEM,EDS和XRD分析表征涂层形貌和结构;采用电化学实验和浸泡腐蚀实验来研究涂层对合金降解速率的影响;采用生物毒性实验验证有无涂层Mg-3Zn-0.5Sr合金的毒性等级.实验结果表明:在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面可以沉积致密的羟基磷灰石(HA)涂层,厚度约为30~40μm,HA涂层可以有效地降低Mg合金的降解速率;在体积分数为25%的有无涂层合金浸提液中培养细胞4d,细胞相对增值率均超过100%,有无涂层合金的细胞毒性均为0级.     

基于三点弯曲试验研究合金化镀层剥落机制

通过三点弯曲试验,利用电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)及金相显微镜(OM)研究了合金化镀锌板(GA)不同应力状态(压应力、拉应力)下裂纹的扩展、延伸及镀层的剥落.结果表明:锌层从合金化炉出来冷却过程中锌层中的裂纹产生于δ和Γ相中.在变形过程中,压应力和拉应力侧裂纹的扩展和锌层的剥落机制不同.在拉应力一侧,裂纹沿着垂直板面的方向延伸,到达Γ-αFe界面,沿着平行于Γ-αFe界面继续延伸,与第二条裂纹接触后,锌层剥落;在压应力一侧,裂纹沿着与板面成一定角度的方向扩展,最后镀层剥离或者在δ相内或者与拉应力一侧相同,到达Γ-αFe界面后,沿着Γ-αFe界面延伸最后产生破坏.实验结果还表明,镀层在压应力条件下更容易产生粉化现象.     

降低水性涂料成膜温度方法探讨

水性涂料已在不同领域得到越来越广泛的应用,但存在成膜温度高,冬季难以成膜的问题。从水性漆成膜机理出发,探讨了乳液的合成及水性涂料配方对水性漆最低成膜温度的影响。重点讨论了乳液颗粒结构和成膜助剂对最低成膜温度的影响。     

基于ABAQUS的身管涂层磨损行为研究

重机枪的射击过程具有高压、高温、高速度、时间短等突出特点,针对这样的严苛条件,很难用实验的方法对身管涂层的摩擦磨损做研究预测。基于ABAQUS有限元软件平台,以有限元仿真方法,研究了身管涂层的磨损量和磨损状态的分布,以及子弹发射次数增加对身管涂层摩擦磨损的影响。结果表明,身管磨损主要集中在枪口近端位置,随着子弹发射次数的累积增加,磨损量相应增加,而单次磨损量减小,同时计算了发射多次子弹后的总磨损量。     

常用地坪涂料的应用

总结了常用地坪涂料的分类、用途,从实际的使用过程归纳出不同类别地坪涂料的适合配套和施工工艺,对用户地坪涂料的选取和实际施工都具有很好的指导作用。另外,对地坪涂料施工过程中容易出现的问题进行了总结,并根据实际情况提出了有效的避免和解决办法,从而能很好地指导地坪涂料的安全、有效使用。     

粉煤灰对聚烯烃胶粘带防腐层的补强性能研究

分析了济宁地区粉煤灰的外观形貌和化学组成，并用于聚烯烃胶粘带防腐层补强性能研究，着重研究了粉煤灰添加量对聚烯烃胶粘带防腐层力学性能的影响。实验结果表明：粉煤灰中的化学成分以 SiO₂、Al₂O₃、 Fe₂O₃为主，三者总质量分数高达88.04%，CaO的质量分数为12.40%，此粉煤灰属于碱性灰；粉煤灰中有少量非晶态玻璃体的存在，主要晶体矿物是石英、莫来石和赤铁矿；添加粉煤灰后，聚烯烃胶粘带防腐层的力学性能得到提升；当粉煤灰添加量为15份时，试验品的力学性能最优，拉伸强度91.93 N/cm、断裂伸长率536.67%、剥离强度33.43 N/cm；煤粉灰是一种优良的填充剂，可以代替碳酸钙用于聚烯烃胶粘带防腐层的生产。此研究不仅能提高粉煤灰的利用率和附加值，改善聚烯烃胶粘带防腐层的各项性能，还能为工业粉煤灰在橡胶补强方面的产业化应用提供理论依据。