保護工程材料免受水衝擊

英國國家物理實驗室(NPL)研究員Mark Gee發表了一篇文章，探討了一種評估和減少水衝擊侵蝕的新方法。

水滴對部件表面的衝擊所造成的侵蝕可能導致關鍵技術應用失敗。例如，在蒸汽發電廠中，渦輪機葉片的前緣會受到渦輪機驅動蒸汽的嚴重侵蝕損害，從而需要進行昂貴的維護和修理，並進而導致發電能力的損失。

與此類似，降雨對風力渦輪機轉子葉片的衝擊所引起的侵蝕可能改變葉片的外形，並導致發電能力的嚴重損失。雖然葉片都經過了低能聚合物塗層處理，但目前這類塗層的保護作用只能持續約10年，之後就需要對葉片進行翻新。

上述兩類應用對材料解決方案都提出了新的要求。為此，NPL設計並製造了一種旋臂測試系統，用來評估這些新材料的有效性。

該測試系統由一個空氣動力型的旋轉臂組成，兩端都可以放測試樣品，相距一米。該旋轉臂在真空容器中以高達10,000 rpm的速度旋轉，水滴噴射穿過樣品，由這種衝擊而引起侵蝕。 通過測量整個測試過程中的質量損失演變來監測損傷，並且通過光學和掃描電子顯微鏡來評估磨損機制。

該測試系統已經在幾個關於新材料系統開發的合作項目中得到了應用。其中一個項目設計並測試了用於汽輪機葉片應用的新塗層，並且在延長塗層耐久性方面取得了較好的進展，某些候選塗層的壽命甚至達到了裸鋼的十倍。

為了進一步確定新型先進材料的組成與水滴沖蝕性能之間的關係，目前的研究工作還使用了高速成像以及先進的微觀結構表徵技術。

——編譯：李莉萍

【小編叨叨】號外號外！！計量測控推出全新版塊——海外聚焦，我們定期翻譯整理計量檢測相關的國外科技動態、文獻資料，方便讀者進行參考交流！如有科技文獻外文檢索、翻譯等服務需求，歡迎來函來電！

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！