空蚀测试及耐空蚀材料研究现状

作     者：杨睿 田野 刘奕 李华 

作者机构：中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金(52071329) 中国科学院青年创新促进会会员(2020299) 宁波市“科技创新”2025重大专项(2020Z095) 宁波市重点研发计划(2023Z195) 

主　　题：空化 空蚀 失效模式 耐空蚀材料 

摘      要：海洋作为可持续发展的重要空间和资源保障，已成为全球所需资源的最大潜在来源。在此背景下，涉海设备的持续安全运行尤为重要。空蚀是船舶螺旋桨和船舵等过流部件中最常见的失效形式。因此，研究空蚀机理和开发耐空蚀材料对于保障这些部件的稳定运行和延长使用寿命至关重要。阐述过流部件空蚀的形成机理及其影响因素，介绍评估材料耐空蚀性能的一系列方法，基于材料体系总结耐空蚀合金以及涂层的研究现状和进展，评述各种材料体系的优缺点。归纳耐空蚀材料普遍具备的特点，即较少的缺陷、较低的层错能、硬质相与韧性相的结合以及能够产生应力诱导相变。提出应从降低耐空蚀材料的成本、探索材料的力学性能对空蚀行为机理性的影响以及基于微观结构设计耐空蚀材料三个方面推动耐空蚀材料的研发。同时指出先进制造技术、高通量材料筛选、微观结构优化技术以及力学性能与耐空蚀性能关系的深入研究，将是实现未来耐空蚀材料突破的关键技术。通过聚焦以上这些研究方向、挑战和技术，将能够为耐空蚀材料的未来发展奠定坚实的基础，并开拓广泛的应用前景。