小直径不锈钢管广泛应用于医疗器械、食品、化工、航空、航天、半导体等工业领域。反黏附内surface的制备一直受到研究者的关注。通过综合分析现有国内外研究人员在固体表面抗液体粘附机理的理性研究和抗粘附管道内表面制备技术两个方面的研究方法、成果和结论,发现对液体粘附理论仍缺乏了解,也没有形成系统的理论来指导管道抗表面的制备。同时,也缺乏可操作性强、成本低的小口径不锈钢管黏附内-resistant表面制备技术。因此,本文采用理论分析和实验对比的方法,从固体材料表面防粘机理和管道防粘制备技术两个方面进行深入研究。本文的主要工作和结论如下:
(1)从固体表面液体粘附机理出发,在结合固液界面粘附功理论和固体光滑表面润湿模型的基础上,分析了液体在加工粗糙表面上的铺展过程,研究了固液气三相接触线的运动特性,从动力学角度分析了液体粘附过程,建立了基于最小系统自由能的三相接触线铺展模型。发现影响接触线扩展过程的主要因素是固体表面的固有接触角、轮廓元素的平均线高和轮廓元素的平均宽度。
(2)通过液滴在具有各向异性特性的本征疏水聚合物材料和本征亲水金属材料表面的静态接触角测量实验,研究了平行于织构方向和垂直于织构方向的接触角、表面粗糙度和化学成分之间的变化规律,验证了三相接触线扩展模型的正确性。实验和理论分析表明,表面沟槽形成的能量屏障和化学成分影响的液体润湿状态是影响固体表面抗粘附能力的主要因素。这一结论为黏附内不锈钢管的表面处理提供了理论指导
(3)结合不锈钢管的直径小、长宽比大、壁薄等结构特点,通过对现有抛光工艺的分析,选择电化学抛光的方法来制备不锈钢管表面。在对小口径不锈钢管道内,表面电化学抛光特性进行力学分析的基础上,结合加工过程中可能出现的各种技术问题进行了方案论证,最后提出了该装置的技术要求。结合要求,从装置的整体机械结构、电解液加热、电解液循环、浙江不锈钢管厂家检测系统和数控系统五个方面进行了详细设计和优缺点分析。最后,给出了可用于实验的小口径不锈钢管道内表面电化学抛光装置,为管道内表面处理提供了可能
(4)机理研究表明,电流密度、工具电极转速、工具电极进给速度、电解液温度、电解液流速、加工间隙和加工时间等工艺参数对抛光管道内表面质量有直接影响。基于自行设计和建造的小口径不锈钢管道内,表面电化学抛光装置,采用单因素控制变量法,对各种电化学参数对管道内表面抛光质量的影响进行了实验研究。结果表明,螺旋槽结构的:工具电极与普通电极相比,能有效提高管道内电解液的更新速度和管道内表面的抛光质量
综上所述,本文对小直径不锈钢管内表面防粘机理及其制备工艺进行了研究。首先,深入研究了液体钻井和固体表面粘附的机理,指出了提高管道内表面抗粘附能力的两个研究方向。然后,从降低固体表面能量温州不锈钢管厂家势垒的角度出发,对小直径管道内表面进行电化学抛光研究。相信随着管道防粘制备技术的深入研究和发展,我国在该技术研究领域相对落后的状况将得到有效改善。
存在的问题及改进措施
虽然本文对小口径不锈钢管内表面的防粘理论和制备技术做了大量的研究和工作,并取得了较为理想的结果。然而,由于时间限制,仍有一些细节需要进一步改进和思考:
(1)对抛光后的管道进行液体粘附实验,直接观察不同粗糙度下的液体粘附量,为三相接触线扩展模型和分析提供数据和理论支持。
(2)进一步优化电化学工艺参数,进一步提高不锈钢管道内表面的抛光质量。
(3)本文从降低固体表面能垒的角度制备了防粘连表面,对润湿状态需要进一步深入研究和分析。