水輪機抗磨板材料的摩擦學性能研究.pdf

1、我國是世界上水力資源最豐富的國家，但是河流的含沙程度也非常嚴重，并且沙粒情況復雜，使得水輪機沖蝕磨損問題十分突出，因此泥沙磨損成為我國水電站建設中的一個突出問題。傳統(tǒng)抗磨板重量大，拆裝困難，維修工期長，耗費大量人力物力。因此研究新型的抗磨板材料具有重要的理論意義和實用價值。隨著科學技術的不斷發(fā)展，高分子材料及涂層材料都表現(xiàn)出優(yōu)良性能，本文就是通過試驗對這些新型材料進行篩選。
　　通過研究國內(nèi)外通常使用的試驗機，結合抗磨板的失效情況

2、，本文設計了結構簡單、操作方便的沖蝕磨損試驗機。選用3種超高分子量聚乙烯、12種聚氨酯、3種陶瓷涂層材料、尼龍1212及氫化丁腈橡膠作為試驗材料，分別在新疆、云南及黃河流域的5種沙漿中進行沖蝕試驗，與現(xiàn)在水電站通常使用的45鋼和不銹鋼進行對比。發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)沙漿對材料的沖蝕能力不同，通過比較得到了不同水電站沙漿中表現(xiàn)較為優(yōu)良的高分子及涂層材料，并通過分析得出了合成材料較好的組分。
　　利用光學顯微鏡及SEM，分析試驗用沙及試樣磨損形

3、貌，并結合試驗材料機械性能，初步揭示了試驗材料在不同沙漿中的沖蝕磨損機理。對高分子材料而言，除硬度、強度、韌性對抗磨蝕性能有較大影響外，材料的彈性對其也有較大的影響；對陶瓷涂層材料，韌性、硬度及結合強度影響其抗磨蝕性能。通過分析SEM圖片建立了材料在不同沙漿中的磨損模型，超高分子量聚乙烯在黃河沙漿中主要磨損形式為塑性變形及疲勞磨損，新疆、云南沙漿中的尖銳沙粒對材料的微切削作用非常明顯；聚氨酯在新疆、云南沙漿中的主要磨損形式為疲勞磨損和微