發(fā)布時間：2024-06-05 03:24

　　鋁合金鉆桿強度較大,而且耗能較低,具有質(zhì)量輕、比強度高、鉆井深度大、能耗低的優(yōu)點,適合復雜的工況并且應用前景良好。但在工程應用中鋁合金鉆桿耐磨耐蝕性能差,尤其在鹽水泥漿中常常導致鋁合金鉆桿腐蝕磨損失效,限制了鉆井工程的發(fā)展。而氧化石墨烯具有良好的力學性能、耐腐蝕及耐磨損性能、為了提高鋁合金的耐磨耐蝕性能,本文采用hummer’s法制備氧化石墨烯,在2024-t6鋁合金上采用電鍍技術制備鎳/氧化石墨烯涂層,采用表面分析手段對涂層進行形貌、物相、元素組成和硬度等表面表征,并在模擬鹽水泥漿中進行電化學腐蝕和腐蝕磨損實驗,分析腐蝕和磨損規(guī)律,進而揭示鋁合金鉆桿的腐蝕和磨損機理。主要內(nèi)容如下:(1)氧化石墨烯的紅外光譜分析、SEM形貌和XRD物相測試結果表明所制備的氧化石墨烯為良好的片狀形態(tài)結構。確定了2024-t6鋁合金電鍍鎳和鎳/氧化石墨烯復合涂層的最佳電流、電壓、溫度和時間。(2)采用SEM、EDS和XRD對涂層的形貌和物相進行表征,結果表明所制備的涂層表面晶粒致密均勻。對單純鎳涂層和鎳/氧化石墨烯復合涂層對比分析,可以明顯地觀察出鎳金屬在試件表面均勻團聚生長,而石墨烯不均勻地吸附在鎳涂層...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鋁合金鉆桿的應用與特點
        1.1.1 鋁合金鉆桿的應用背景
        1.1.2 鋁合金鉆桿的腐蝕問題及危害
        1.1.3 鋁合金鉆桿的磨損問題及危害
    1.2 鋁合金防腐蝕和磨損涂層的研究進展
        1.2.1 激光熔覆
        1.2.2 微弧氧化
        1.2.3 表面納米技術
        1.2.4 化學鍍
        1.2.5 電鍍
    1.3 氧化石墨烯在防腐和耐磨涂層中的應用
    1.4 本論文要研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗設備、方法及原理
    2.1 實驗方案
    2.2 實驗所用的設備
    2.3 氧化石墨烯的制備與表征
        2.3.1 氧化石墨烯的制備
        2.3.2 氧化石墨烯的表征
    2.4 2024-t6鋁合金表面Ni/GO涂層制備與表征
        2.4.1 Ni/GO涂層制備
        2.4.2 Ni/GO涂層的表征
    2.5 腐蝕實驗與腐蝕產(chǎn)物分析
        2.5.1 電化學腐蝕實驗
        2.5.2 浸泡腐蝕實驗
    2.6 2024-t6鋁合金表面Ni/GO涂層的腐蝕磨損實驗
第三章 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層的表面性能表征
    3.1 氧化石墨烯的表征
        3.1.1 氧化石墨烯的SEM形貌
        3.1.2 氧化石墨烯的紅外光譜測試
        3.1.3 氧化石墨烯的XRD物相
    3.2 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層的表征
        3.2.1 涂層表面的SEM形貌
        3.2.2 EDS元素分析
        3.2.3 XRD物相
        3.2.4 涂層的表面硬
    3.3 本章小結
第四章 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層的腐蝕性能
    4.1 開路電位
    4.2 動電位極化曲線
    4.3 電化學阻抗譜
    4.4 腐蝕產(chǎn)物分析
        4.4.1 腐蝕后的微觀組織和SEM
        4.4.2 腐蝕后的相組成
    4.5 本章小結
第五章 2024-t6鋁合金Ni/GO涂層磨損性能
    5.1 摩擦系數(shù)
    5.2 磨損體積
    5.3 磨痕SEM表面形貌
    5.4 磨痕金相顯微組織圖
    5.5 Ni/GO涂層的腐蝕磨損機理
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者及導師簡介
北京石油化工學院 專業(yè)學位碩士研究生學位論文答辯委員會決議書



本文編號：3989580