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悬臂测试系统对新材料评估的方法和应用

嘉峪检测网        2018-06-07 13:58

水滴对部件表面的冲击所造成的侵蚀可能导致关键技术应用失败。例如,在蒸汽发电厂中,涡轮机叶片的前缘会受到涡轮机驱动蒸汽的严重侵蚀损害,从而需要进行昂贵的维护和修理,并进而导致发电能力的损失。

与此类似,降雨对风力涡轮机转子叶片的冲击所引起的侵蚀可能改变叶片的外形,并导致发电能力的严重损失。虽然叶片都经过了低能聚合物涂层处理,但目前这类涂层的保护作用只能持续约10年,之后就需要对叶片进行翻新。

上述两类应用对材料解决方案都提出了新的要求。为此,NPL设计并制造了一种旋臂测试系统,用来评估这些新材料的有效性。

该测试系统由一个空气动力型的旋转臂组成,两端都可以放测试样品,相距一米。该旋转臂在真空容器中以高达10,000 rpm的速度旋转,水滴喷射穿过样品,由这种冲击而引起侵蚀。 通过测量整个测试过程中的质量损失演变来监测损伤,并且通过光学和扫描电子显微镜来评估磨损机制。

该测试系统已经在几个关于新材料系统开发的合作项目中得到了应用。其中一个项目设计并测试了用于汽轮机叶片应用的新涂层,并且在延长涂层耐久性方面取得了较好的进展,某些候选涂层的寿命甚至达到了裸钢的十倍。

为了进一步确定新型先进材料的组成与水滴冲蚀性能之间的关系,目前的研究工作还使用了高速成像以及先进的微观结构表征技术。

——编译:李莉萍

 
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来源:计测传媒