CPVC是一个高性能的复合家族,用于挤出管道,轮廓和床单,以及配件的注射成型,满足耐腐蚀性,高热量失真和火焰的严格要求。它是饮用水系统的最佳选择,高温稳定性,易于安装和长期耐用性。这种多功能化合物将其卓越性扩展到工业管道系统,在化学加工,海洋,采矿,废水处理等中找到应用。此外,CPVC可满足不同地区的升高温度需求,包括壁板基板,窗户组件,照明和电气导管。CPVC及其关键乙烯基特性的合并,为广泛的工业应用提供了有效的工程解决方案,展示了固有的火焰和耐化学耐药性,温度升高和低烟雾的产生。
1. 学生将解释腐蚀背后的化学过程,包括氧化还原反应,并找出加速水下环境腐蚀的因素。 2. 学生将分析和比较水下机器人中使用的不同材料的特性,包括它们的耐腐蚀性、强度和特定应用的适用性。 3. 学生将应用与反应速率和材料科学相关的科学原理来设计一种水下机器人,以最大限度地减少腐蚀并在海洋环境中有效运行。 4. 学生将设计和制作水下机器人的原型,考虑材料选择、耐用性和在各种水下条件下的性能。 5. 学生将评估他们和同学的设计,提供建设性的反馈,并反思他们对腐蚀和材料科学的理解如何影响他们的工程解决方案。
数十年来,由于其低密度,出色的机械性能和出色的耐腐蚀性,钛合金已成为各种应用程序(例如飞机和生物医学行业)最有吸引力的工程材料之一。TI-6AL-4V分类为α+β钛合金,主导了总钛使用1)的一半以上。ti-6Al-4V是其他钛合金中最广泛使用的,因为它具有复杂的微结构,可以修改以改善含量的特性2,3)。此外,与高强度的β钛合金相比,该合金的成本也较低。由于对TI-6AL-4V的需求量很高,因此已利用了几种制造方法来满足必要性。ti-6al-4V通常使用铸造和锻造制造,然后加工以精确量身定制最终尺寸4)。然而,由于材料使用效率低下,提前时间,高成本Process 5),这些调用方法是不利的。要克服这些问题,添加剂制造
从而更能抵抗开发的影响。目前,已有多种已知且广泛用于工业的涂层沉积方法,例如选择性激光熔化、使用微米和纳米级粉末的 HVOF 技术以及反应爆炸喷涂 [1-3]。电沉积是另一种可以生产具有特定功能特性的现代涂层的方法。通过控制电沉积参数(即电流、电压、温度和镀液成分),可以影响所得材料的结构,从而影响其性能。该方法的本质是可以同时共沉积几种金属以形成合金,甚至将金属粉末掺入涂层结构中 [4-18]。镍是广泛用于各种电化学过程中的金属之一,因为它具有良好的耐腐蚀性。为改善镍镀层,人们采用了各种改性方法,例如使用合金代替纯元素 [5,6,12]。电解镍镀层中一种有趣的添加剂是铼,它是地球上最稀有、最昂贵的金属之一。金属铼类似于铂,通常被归类为贵金属。纯净的铼是一种银色、有光泽且硬度较高的金属。它可精炼金属合金,显著提高其硬度和耐腐蚀性。铼只溶解在氧化性酸中:硝酸和热浓硫酸。大量铼用于生产特殊合金或超级合金,例如在航空工业中用于生产喷气发动机部件。铼还用于生产热电偶、加热元件、电触点、电极、电磁铁、真空和 X 射线灯、闪光灯泡、金属涂层,也可用作复分解和环氧化等反应的催化剂 [19-22]。由于铼属于“耐腐蚀金属”类,因此亚铁族阳离子的存在对于电解合金涂层的形成是必要的。含铼合金涂层的电沉积研究已成为许多研究的主题。此类材料可通过电流和化学沉积方法生产 [23-25]。
为了应对全球变暖和能源问题,各个领域都在推动创新材料的研究和开发。在能源、核能、宇宙环境、放射医学、核聚变和加速器相关设备等领域,材料和设备会发生辐射退化,人们已经利用加工热处理、添加杂质、合金化、微晶化、纳米团簇、氧化物弥散强度 (ODS) 钢、复合材料和纳米纤维材料 [1-23] 等各种方法来提高机械性能、耐腐蚀性和抗辐照性,这些技术已经取得了成功的结果。Viswanathan [23] 根据结果总结了四代结构钢最高使用温度的历史改进速度。在许多情况下,设计高性能抗辐射材料的关键策略是基于引入高密度、均匀的纳米级粒子,这些粒子同时提供良好的高温强度和抗辐射损伤性。
铝和铝合金在各种顶级工业领域有着广泛的应用。从航空航天工业发展开始(自19世纪以来),铝合金因其重量轻、机械强度高、耐腐蚀性好等特点,开始用于制造飞行器部件(例如飞艇)。自20世纪初以来,铝也被用于制造飞机部件,例如:发动机壳体、气缸体和航空发动机的其他部件[1-3]。在同一时期,铝合金首次进行了热处理,这在当时是一项了不起的技术进步,后来导致铝在航空航天工程中的大量使用,铝合金成为这些顶级工业中使用最广泛的材料。铝合金按主要合金元素分类,包括 8 个系列的合金,如表所示。1,其中提到它们是否可热处理,以及机械强度 [4]。1xxx、3xxx 和 5xxx 系列的合金不可热处理。2xxx、6xxx 和 7xxx 系列的合金可热处理。4xxx 系列铝合金
铸造奥氏体不锈钢 (CASS) 材料的成本相对较低,且具有良好的耐腐蚀性,因此被广泛用于核电站 (NPP) 的管道系统。但是,CASS 组件焊缝是检测潜在服务退化所需执行的最具挑战性的体积检查之一。有效可靠的 CASS 材料检查方法对于实现纵深防御目标至关重要。一个复杂的问题是热老化脆化的存在,这是 CASS NPP 材料中发生的已知退化机制。此外,虽然在 CASS 中尚未报告,但其他奥氏体材料中已经经历了许多与安全相关的管道系统焊缝中出现不可预见的开裂情况。目前,尚无基于性能的方法来鉴定 CASS 中的 NDE。
针对我们的特定推力要求,为 STP 选定的材料是铝 6061(密度 2700 kg/m3),因为它具有以下特点:• 强度:铝 6061 是一种坚固的合金,可用于对强度要求很高的应用中。它常用于结构应用,例如飞机和船架。• 成形性:它是一种成形性极佳的合金,可以轻松弯曲、塑形和挤压。这使其成为各种应用的理想选择,例如制造汽车零部件和创建定制产品。• 可焊性:它是一种可焊合金,可以使用多种焊接方法轻松焊接。• 耐腐蚀性:它是一种耐腐蚀合金,可用于需要担心腐蚀的应用。• 成本:容易获得且比其他拟议材料便宜。