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AlTiCrVZr高熵合金表面微弧氧化层的制备及其性能表征

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AlTiCrVZr高熵合金表面微弧氧化层的制备及其性能表征

作者：程赵辉西安工业大学

学位级别：硕士

高熵合金因其良好的力学性能、耐磨耐蚀性而被广泛关注,难熔高熵合金具有优异的室温与高温力学性能,有望成为高温领域又一重要候选材料。但现有的难熔高熵合金大多含有V、Mo、W等元素,高温下易形成挥发性氧化物而导致高温抗氧化性差,极... 详细信息

高熵合金因其良好的力学性能、耐磨耐蚀性而被广泛关注,难熔高熵合金具有优异的室温与高温力学性能,有望成为高温领域又一重要候选材料。但现有的难熔高熵合金大多含有V、Mo、W等元素,高温下易形成挥发性氧化物而导致高温抗氧化性差,极大限制了其在高温领域的应用。本论文通过微弧氧化技术在AlTiCrVZr高熵合金表面预制一层氧化物陶瓷层,探究微弧氧化电解液组成及浓度和电参数等对AlTiCrVZr高熵合金表面微弧氧化层微观形貌、成分组成、高温抗氧化性能及耐蚀性的影响规律,并揭示了AlTiCrVZr高熵合金表面微弧氧化层的生长机理与高温抗氧化机制。研究结果如下:不同电解液组成及浓度制备微弧氧化层表面和截面形貌差异较大,在NaSiO+(NaPO)+NaOH+NaBO+KF 电解液中制备膜层组成为 AlO、TiO、CrO、CrO、VO、ZrO 和 SiO;电解液组成和浓度为 50 g/LNaSiO+25 g/L(NaPO)6+5 g/LNaOH 所制备微弧氧化层表面最为光滑致密,微孔分布及微裂纹均较少。随着电解液浓度的增加,微弧氧化层主要成分始终为高温抗氧化性良好的AlO、TiO、CrO、ZrO和SiO。800℃、20 h高温氧化后,基体氧化速率为4.90 mg/(cm·h),电解液组成和浓度为30 g/L NaSiO+15 g/L(NaPO)+3 g/LNaOH制备微弧氧化层的氧化速率最小,为4.97 mg/(cm·h),大于基体增重,微弧氧化层高温下剥落导致其失去对基体的保护作用;不同电解液组成和浓度制备的微弧氧化层在模拟海水中30天全浸腐蚀均具有良好的耐蚀性。随着电压升高,微弧氧化层趋于光滑致密,膜层的主要组成均为AlO、TiO、CrO、VO、ZrO和SiO;800℃、20h高温氧化后,不同电压制备微弧氧化层中电压为420 V所制备膜层具有良好的高温抗氧化性及耐蚀性,氧化速率为3.97 mg/(cm·h),腐蚀速率为0.0199 mg/(cm·d);在电压恒定时,高频率、低占空比组合制备微弧氧化层更加致密,微孔数量少且分布均匀,频率为800 Hz、占空比为6%所制备的微弧氧化层具有优于基体的高温抗氧化性及耐蚀性,氧化速率为3.92 mg/(cm·h),腐蚀速率为0.0070 mg/(cm·d)。AlTiCrVZr高熵合金表面微弧氧化层在前50 s的形成过程中,膜层表面及截面形貌变化较大,基体元素与溶质离子均较多参与成膜反应;在60 s-300 s,膜层趋于平整致密,放电击穿所产生的熔融物对不平整区域进行填补修复,溶质离子在成膜反应中占据主导地位;在成膜过程中,Al、Ti、Cr、Zr和Si元素所形成的氧化物存在形态发生变化,但不同时间微弧氧化层中均含有高温抗氧化性较好的AlO、ZrO、TiO、SiO和CrO;VO微量存在于膜层中,并且含量先增大后减小。AlTiCrVZr高熵合金表面预制微弧氧化层中含有较大量的高温抗氧化性能较好的AlO、ZrO、TiO、SiO和CrO等氧化物,其对O原子向内扩散及V原子向外扩散起到了有效的阻滞作用,以此改善合金的高温抗氧化性能;难熔高熵合金表面制备高致密度、大厚度、强界面结合的微弧氧化层,并进一步抑制氧化物层中易挥发氧化物的形成,将是下一步的研究工作重点。

关键词：高熵合金微弧氧化微观结构高温抗氧化性能耐蚀性

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开展安全效能监察提升安全监管成效

电力安全技术 2010年第11期12卷 5-8页

作者：赵辉程南京供电公司江苏南京210008

安全效能监察是提升安全监管成效,提高企业效能的重要途径。从安全效能监察的功能定位、规律特点、工作重点、机制建设、闭环管理5个方面,阐述了安全效能监察工作的目标、任务和方式方法。

关键词：安全管理效能监察目标任务方式方法

焦磷酸铜浓度对TC4合金微弧氧化层摩擦性能的影响

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材料热处理学报 2021年第3期42卷 162-167,184页

作者：魏敬鹏高巍程赵辉要玉宏金耀华陈建杨巍西安工业大学材料与化工学院陕西西安710021

在电解液中加入不同浓度的焦磷酸铜对TC4进行微弧氧化处理,对微弧氧化层进行了粗糙度和显微硬度测试,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及摩擦磨损测试分析了焦磷酸铜浓度对微弧氧化层微观结构及磨损性能的影响。结果表明:加入2 g/L... 详细信息

在电解液中加入不同浓度的焦磷酸铜对TC4进行微弧氧化处理,对微弧氧化层进行了粗糙度和显微硬度测试,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及摩擦磨损测试分析了焦磷酸铜浓度对微弧氧化层微观结构及磨损性能的影响。结果表明:加入2 g/L焦磷酸铜后,微弧氧化层表面孔隙增大,数量增多,但随焦磷酸铜浓度的继续增加,微弧氧化层表面孔隙减小,数量减少。随着电解液中焦磷酸铜浓度的增加,微弧氧化层的厚度增加,硬度减小,摩擦系数曲线波动减小,其中电解液中加入2 g/L焦磷酸铜时微弧氧化层的摩擦系数最小,微弧氧化层的摩痕宽度随着电解液中焦磷酸铜浓度的增加而减小,焦磷酸铜浓度为8 g/L时,由于铜元素的润滑作用,微弧氧化层的磨痕最轻微,磨痕宽度最窄。

关键词：钛合金微弧氧化焦磷酸铜硬度摩擦性能

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分布式电源接入对电网安全运行的影响研究

电力安全技术 2015年第9期17卷 11-16页

作者：赵辉程李煜李文书国网江苏省电力公司南京供电公司江苏南京210019

介绍分布式电源对电网安全的重要意义,分析分布式电源接入对电能质量、调控运行、继电保护、涉网作业安全等方面的影响,从组织、管理、技术等方面提出对策和建议,以提升分布式电源并网安全管理水平,保障电网安全稳定运行。

关键词：分布式电源电网安全电能质量

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基于物联网的安全督察管理系统的研发

基于物联网的安全督察管理系统的研发

基于LCC的110kV东门变电站隔离开关消缺策略研究

2016年江苏省城市供用电学术年会

作者：赵辉程李文书张晶国网南京供电公司

针对安全督察工作的管理现状,提出应用物联网技术,采用移动终端、WEB服务器和数据库,构建基于物联网的安全督察管理信息系统,提高安全督察的信息化程度,改进安全督察管理工作。

关键词：物联网安全督察管理系统

来源： cnki会议评论

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供用电 2017年第4期34卷 88-92页

作者：赵辉程唐舰江苏省电力公司南京供电公司江苏南京210013

为解决110kV东门变电站母线检修停电时间长、正母隔离开关连杆操作扭力矩过大的问题,文章提出了一种基于全寿命周期成本分析的隔离开关消缺方法。通过分析变电站主接线、现场设备布局,结合近年现场设备故障情况,提出了3种可行的改造方... 详细信息

为解决110kV东门变电站母线检修停电时间长、正母隔离开关连杆操作扭力矩过大的问题,文章提出了一种基于全寿命周期成本分析的隔离开关消缺方法。通过分析变电站主接线、现场设备布局,结合近年现场设备故障情况,提出了3种可行的改造方案。在此基础上,采用全寿命周期成本分析确定了采用单母线分段中型布置代替原有双母线全高型布置方式,为同类布置型式的变电站改造提供了新思路。

关键词：全寿命周期成本消缺单母线分段中型布置

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智能无功装置的研究

科学技术与工程 2007年第24期7卷 6322-6327页

作者：孙玉文赵辉程南京农业大学工学院南京210031 南京供电公司南京210008

随着微机技术和半导体器件的发展,用微机实时检测无功功率的变化并自动投切电容器的装置不断涌现。结合国内外各种装置的优缺点,研究出一种新型动态补偿装置。采用新型机电一体化智能开关,用晶闸管和接触器并接的方式作为投切电容器的... 详细信息

随着微机技术和半导体器件的发展,用微机实时检测无功功率的变化并自动投切电容器的装置不断涌现。结合国内外各种装置的优缺点,研究出一种新型动态补偿装置。采用新型机电一体化智能开关,用晶闸管和接触器并接的方式作为投切电容器的执行元件。在控制策略上采用电压和无功两个量,通过模糊逻辑进行控制,装置由msp430的信号处理、键盘显示、执行控制等硬件电路组成。补偿装置的电容器组采用不等容量的分组方式,各组按数字编码组合成若干级,按所需补偿容量对应的编码组合自动择优投切电容器组。

关键词：无功补偿智能开关动态监控