“岛礁环境装备适应性研究”专栏征文通知

一专栏简介随着现代科学的迅速发展与陆上资源日益匮乏,海洋开发和利用在国民经济中所占地位越来越高,“海洋强国”、“海上丝绸之路”战略相继提出,海洋以其丰富的资源和特殊的战略地位受到广泛关注。岛礁是“一带一路”的重要陆上基地,也是海洋资源开发的重要组成部分。岛礁环境的突出特点是高盐雾、高温、高湿、强台风、暴雨、强烈日光辐射、海洋生物种类繁多等,是我国最为严苛的腐蚀环境,极易发生腐蚀、老化以及生物污损等,对材料、装备和设施造成的破坏不容忽视,已严重影响了各类装备与设施的使用性能和寿命,造成了重大的经济损失。而我国过去在这方面的研究基础相对薄弱,迫切需要高度关注和长期不懈地开展岛礁环境下各类装备、设施及其材料的环境适应性研究,优化选材、改进结构设计及维护措施。因此,《装备环境工程》杂志特开设专栏——岛礁环境装备适应性研究,欢迎广大从事海洋腐蚀的科研工作者踊跃投稿,交流成果,共同推进“海洋强国”的实现。     

桐油水解制备咪唑啉缓蚀剂及其量子化学研究

目的 开发原料价廉易得、能实际应用的缓蚀剂。方法 以桐油为原料,水解后得到桐油酸,然后与二乙烯三胺经过酰胺化和环化反应,生成桐油咪唑啉缓蚀剂。在模拟现场环境的条件下对所合成的桐油咪唑啉缓蚀剂进行电化学测试和高温高压性能评价。利用量子化学计算对桐油咪唑啉缓蚀剂的分子动力学进行模拟,探讨其在Fe表面的吸附作用。结果 红外光谱显示,桐油水解后可生成桐油酸,最终合成物为桐油咪唑啉。电化学测试表明,随着桐油咪唑啉缓蚀剂添加量的增大,20#测试钢片的自腐蚀电位逐渐提高,腐蚀电流降低。高温高压模拟实验显示,加入油酸咪唑啉后,腐蚀速率明显降低,由0.3181 mm/a降到了0.0392 mm/a。量子化学计算表明,桐油咪唑啉分子中的咪唑啉环会平行吸附于铁表面,形成一层缓蚀剂膜。结论 价廉易得的桐油经水解后可得桐油酸,再与二乙烯三胺经过酰胺化和环化反应最终合成了桐油咪唑啉缓蚀剂。该缓蚀剂添加量越大,对20#钢片的缓蚀效果越好,呈现出了较好的缓蚀效果,其分子结构中的咪唑环能平行吸附于铁表面,属于抑制阳极型缓蚀剂。     

加卸载作用下裂隙岩芯渗透性变化规律研究

针对光滑平行板裂隙加载渗流规律难以准确反映实际工程裂隙岩体卸荷渗流特性的问题,利用水力压裂方法制作了天然岩芯裂隙,开展了裂隙试件受轴压、围压加载和卸载作用的渗流试验,并将裂隙试件的CT扫描图像导入ABAQUS软件,对粗糙裂隙受载时的应力和变形规律进行了数值模拟。结果表明:裂隙面的法向应力是影响裂隙渗流的主要因素;在加载阶段,粗糙裂隙面受载产生接触应力致使接触部分产生变形和破坏,裂隙接触刚度增大,裂隙宽度非线性减小,渗透率降低速率越来越小;在卸载阶段,弹性变形逐步恢复,裂隙宽度缓慢增加,渗透率先缓慢增大,当载荷卸到一定值后,在孔隙压力作用下裂隙张开、渗透率突然增大。研究结果表明了粗糙裂隙与光滑平行板裂隙对载荷敏感性不同的机理,反映了实际工程裂隙岩体卸荷渗流特性。     

运用量纲分析探究爆炸应力波在中远区岩石中的衰减规律北大核心CSCD

在国内外关于爆炸应力波衰减规律研究成果的基础上,运用量纲分析方法推导得出爆炸应力波在中远区岩石中的一般衰减模型。以青海威斯特德尔尼露天铜矿地质数据为背景,借助LS-DYNA大型动力有限元程序建立双台阶模型进行求解运算,得到监测点应力数据,由数据分布规律确定应力波衰减公式,同时,将求解结果用于拟合推导得出的一般衰减模型,从而得到模拟原型-青海威斯特德尔尼露天矿台阶爆破中远区岩体应力衰减公式。拟合结果表明:运用量纲分析方法推导得出的爆炸应力波一般衰减模型能有效反映应力波在岩石中的衰减规律。     

用于环境适应性验证的高加速应力试验

对于一些高健壮水平的信息化电子设备,由于产品环境裕度很大,采用常规环境模拟试验技术很难验证出产品的环境适应性水平,也无法知道产品的环境健壮裕度。基于此,提出了一种高效率的用于环境适应性验证的加速应力试验技术,将当前环境适应性试验＂通过或不通过＂的符合性验证现状,发展到装备环境适应性水平的定量评估层次,来验证产品的环境裕度。从用于环境适应性验证的加速应力试验的理论出发,阐述加速应力试验的依据、前提、应力种类、方案设计等几方面内容,力争为改变我国在装备研制中根据标准和规范确定产品环境试验项目、试验条件的被动状态提供一点解决思路。     

ICMS传感器防护技术研究

针对ICM传感器安装在飞机内部结构的特征和局部环境特点,提出了应用IMR21纳米复合涂料进行防护的初始方案,并采用加速腐蚀试验方法验证了其耐久性。结果表明,采用IMR21纳米复合保护的传感器安装部位未出现明显的腐蚀失效现象,但传感器引线部位存在一定的原始制造工艺缺陷。在载荷作用下固定传感器引线的硅胶易产生裂纹,致使腐蚀介质易渗入引线焊点处引起焊点腐蚀,导致个别传感器不能正常工作。为此,提出了传感器引线部位细节防腐改进措施,其有效性通过了加速腐蚀试验验证。     

电路板环境应力筛选方法效能分析

论述了对设计、工艺成熟电路板组件的环境应力筛选方法,对比恒定高温、温度循环、温度冲击、振动及其组合筛选的筛选度,并进行效能比分析。通过对比各种应力对有较大共性的电路板组件筛选的分析,对GJB 1032进行适当裁减,提出了不少于10个温度循环加随机振动的筛选组合,以适应电路板板级筛选要求,提高效能比。     

航空产品腐蚀损伤当量折算方法研究

阐述了航空产品在使用过程中腐蚀损伤的一般规律,综述了腐蚀损伤当量化研究的最新进展,研究了航空金属材料、工艺和结构件腐蚀损伤当量折算方法,并提出了腐蚀损伤当量折算方法的研究发展方向。     

奥氏体不锈钢紧固件电偶腐蚀原因分析与防护

介绍了奥氏体不锈钢紧固件受湿热环境腐蚀的典型案例,在对304不锈钢与LY12铝合金接触界面上的电偶腐蚀进行失效分析的基础上,进一步讨论了奥氏体不锈钢活化-钝化腐蚀的损伤机理,并提出几种针对性的防护措施。试验表明,存在EMF差的金属连接件经过表面处理后,具有理想的抗腐蚀性能。     

半固态加工中的触变强度及其影响因素研究

结合半固态金属具有触变性的特点,提出触变强度是触变点对应的应力,阐述了触变强度的研究意义,并结合高固相率下半固态金属等温压缩真应力-应变曲线研究了外变量包括坯料的加热温度、应变速率、保温时间和内变量包括固相体积分数、晶粒尺寸、晶粒的球形度、结构参数、半固态材料的固相屈服强度、半固态材料的初始表观粘度等对触变强度的影响。