摩擦纳米发电机

火力发电机组是现代能源工业的重要部分，其中润滑系统是维持机组正常运转的重要保障。在润滑系统中，油颗粒度检测显得尤为重要，它直接关系到机组的稳定性和可靠性。然而，由于各种原因，如机械摩擦、温度变化、氧化等，油中可能会出现颗粒物，这些颗粒物会严重影响润滑效果，加剧机械磨损，甚至引发重大事故。

风力发电机组内部，润滑油是重要的组成部分。而在风电机组的后续运维中，润滑油元素含量监测属于其中重要的一环。这不仅关系到风力发电效率，还直接影响到风力发电机的使用寿命。

本文主要是针对生产中一发电机传动轴出现断裂，进行的失效分析，主要运用的检测设备为蔡司 Axio Vert.A1 倒置式显微镜，分别从以下几个情况进行了综合分析：

在发电机组的运行条件下,不可避免的会有汽、水进入润滑系统中，尤其当机组存在缺陷的时候,汽轮机油中进水更是不可避免,在运行过程中由于水分的存在，促进油质乳化，如果水分长时间与金属部件接触，金属表面会产生不同程度的锈蚀。锈蚀产物可引起调速系统卡涩,机组磨损、振动等不良后果，威胁机组安全运行，为此要提高汽轮机油的防锈性能，即需要往油中添加防锈剂，但是防锈剂在设备运行过程中会要逐渐消耗的，为保证发电机组的防锈性能,需要定期检测，因此液相锈蚀试验在监督汽轮机油中是防止油系统金属部件锈蚀的重要检测项目之一，同时也是检查防锈剂消耗情况和其防锈性能的指标。

前言来自巴西UFSC（UFSC）的吉尔赫梅· 奥利维拉· 内维斯 Universidade Federal de Santa Catarina 开发出一种新方法，包括化学提取和高温处理，制造出具有二维涡层结构的纳米碳材料。该材料能够显著降低摩擦系统的摩擦磨损和干磨损，在 1400 ℃ 合成的材料的磨损率比商业3D石墨的磨损率低 70% 左右。由于良好的分散性是流体润滑油的基础，为了探究其作为润滑油添加剂的应用潜力，进行了为期30天的静置实验，并使用LUMiSizer进行了长期稳定性测试。实验目的评估新型碳基固体添加剂作为润滑油摩擦改进剂的可能性。

自21世纪以来，随着发电厂装机容量日益提高，机组运行参数监督越来越严格。特别是超临界机组及超超临界机组，水冷壁、过热器和再热器在高温和高压环境下，氧化皮问题日趋严重，成为困扰电厂安全运行的一大难题。目前，溶解氢的研究仍然是各大电力科学研究院以及大型电厂主攻的重要方向。美国EPRI、德国VGB、华北电科院、西安热工院、江苏电科院都在从事溶解氢的研究，我国2015年颁布的《电力行业标准：化学监督导则》（DL/T 246-2015）也推荐对蒸汽氢值进行测量，来反映炉前和锅炉系统中的腐蚀活性。哈希公司的Orbisphere 3655 以及 510 系列溶解氢分析仪具有最低检出限低（ 0.03 ppb）， 以及专利的护圈和底座技术来保证零点不发生漂移， 能够很好的满足客户对溶解氢的测量需求。关于Orbisphere 溶解氢分析仪在工业锅炉和发电机组上的实际应用以及更多精彩内容，请下载后查看。

布鲁克TI系列纳米材料机械性能，压痕，划痕，摩擦磨损具有高精度，结合原位AFM功能，可获得精准数据，排除环境因素，底材因素。

是德科技公司的微纳米力学测试系统（Nano Indenter G200）不仅能测试出活塞环的纳米压痕硬度和杨氏模量，还可以通过摩擦磨损测试定量研究活塞环的耐磨特性，为新产品的研发和质量检测给出判据。

美国布鲁克-CETR公司，成立于1993年，是目前世界上最大的材料表面力学及摩擦磨损测试仪器制造商，同时也是世界上最大的材料表面力学及摩擦学技术咨询服务商。UMT系列多功能摩擦磨损测试仪采用模块化设计的硬件结构，从而具备了广阔不尽的开发潜能，为科研、品质控制等工作提供了一个多功能，可操作性强，应用广泛的试验平台。UMT系列产品主要用于从纳米、显微及宏观水平上，对各种材料，薄膜/涂层/改性层，固态或液态的润滑层，润滑油和润滑剂的力学、摩擦学特性和实际工况的研究及其评价的测试系统。被测样品可以是尺寸直径从纳米尺度（如纳米碳管）到几百毫米的任何形状物体。该仪器可广泛的应用于材料科学、薄膜涂层、生物、化工、石油、微电子、微型传感器、半导体材料、自动控制、航空航天、汽车工业及机械工具的材料研究和开发，还可以应用于工业产品的失效与可靠性的评价、质量控制及检验；也可以按所有的ASTM 和多种ISO的标准进行试验测量。同时也可以向各类不同领域中的用户提供检测服务。

在5 mmolPL H2 PtCl6 的稀硫酸溶液中,采用循环伏安法(CV) ,扫描电位为- 012～016V 和010～016V ,分别扫描30 和15 循环,在碳纳米管P纳米TiO22聚苯胺复合膜上实现了Pt 纳米粒子的高度有效分散,得到多壁碳纳米管P纳米TiO22聚苯胺载铂四组分纳米结构复合电极,通过CV 法和计时电位法并结合扫描电镜对复合电极的电化学性质和结构进行表征,研究了复合电极对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明,该复合电极对葡萄糖的电氧化有高催化活性,具有性能稳定、重现性好、抗毒化作用强、能耐高温、易保存且使用寿命较长的优点。

美国布鲁克-CETR公司，成立于1993年，是目前世界上最大的材料表面力学及摩擦磨损测试仪器制造商，同时也是世界上最大的材料表面力学及摩擦学技术咨询服务商。UMT系列多功能摩擦磨损测试仪采用模块化设计的硬件结构，从而具备了广阔不尽的开发潜能，为科研、品质控制等工作提供了一个多功能，可操作性强，应用广泛的试验平台。UMT系列产品主要用于从纳米、显微及宏观水平上，对各种材料，薄膜/涂层/改性层，固态或液态的润滑层，润滑油和润滑剂的力学、摩擦学特性和实际工况的研究及其评价的测试系统。被测样品可以是尺寸直径从纳米尺度（如纳米碳管）到几百毫米的任何形状物体。该仪器可广泛的应用于材料科学、薄膜涂层、生物、化工、石油、微电子、微型传感器、半导体材料、自动控制、航空航天、汽车工业及机械工具的材料研究和开发，还可以应用于工业产品的失效与可靠性的评价、质量控制及检验；也可以按所有的ASTM 和多种ISO的标准进行试验测量。同时也可以向各类不同领域中的用户提供检测服务。

将碳纳米管(CNT)和纳米二氧化锰(Nano2MnO2 )分散在壳聚糖(CH IT)溶液中, 用涂敷法固定到玻碳电极表面, 制成修饰电极。由于碳纳米管具有良好的电子传递性能, 使纳米二氧化锰对H2O2 的电催化活性明显提高, 通过循环伏安法、计时电流法对传感器的性能进行了研究。在最佳测试条件下, 该传感器对H2O2 的线性范围为115 ×10 - 6～510 ×10 - 2 mol/L, 检出限为4 ×10- 7 mol/L。用于实际样品的测定, 结果满意。

以碳纳米管(CNTs) 为基体材料,用浓硝酸回流处理碳纳米管,TEM(透射电子显微镜) 研究表明碳纳米管的端帽被部分打开,通过液相反应对碳纳米管进行表面改性,制备CNTs/ Mo 复合电极材料,复合电极使电解液和导电材料的接触面积增大,使电极反应的有效表面积增大,反应场所有所增加,从而提高电极电化学反应的活性。基于此复合材料的超电容器具有高比电容、高稳定性、良好的可逆性和长寿命等特点。循环伏安结果表明:CNTs/ Mo 复合电极的比电容比纯CNTs 电极要高出20 %。

利用化学偶联法将末端修饰氨基的寡聚核苷酸固定在表面修饰有羧基化碳纳米管(CNTs-COOH)的金电极表面,制备新型核酸探针, 可以特异性结合目标单链寡聚核苷酸. 以阿霉素作为嵌合指示剂, 利用示差脉冲法测定杂交的结果. 经过实验条件的优化, 测定DNA 浓度在1.0×10－6～1.0×10－9 mol/L 呈良好的线性关系. 检测限为: 2.54×10－10mol/L. 碳纳米管特有的纳米结构对检测结果的放大作用, 提高了该传感器的检测限和灵敏度

在610 mol/L KOH溶液中,研究了锌电极中添加不同质量分数和不同粒径的ZnO对电极电化学性能的影响。结果表明,在较慢的扫描速度(1 mV/s)下,不同组成的锌电极循环伏安曲线峰形相差较大。对各电极循环伏安曲线峰电位及峰电流对比分析表明,添加质量分数为50%的纳米ZnO有效地改善了锌电极的结构,改进了电极反应的传质和传荷条件,使电极中电活性粒子具有合理的分布,因而显示出了良好的电化学性能,在25周和30周时放电容量仍有220 mAh/g和198 mAh/g。关键词　纳米ZnO,锌电极,循环可逆性,放电容量中图分类号:O646.2 TM912　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:100020518(2005)0120099204

制备以水作为分散剂的单壁碳纳米管—刚果红（ＳＣＮＴＷｓ－ＣＲ）的化学修饰电极，研究山莨菪碱在该修饰电极上的电化学行为和电化学动力学性质．结果表明：该修饰剂对山莨菪碱的氧化具有显著的电催化作用；山莨菪碱的氧化过程是一个不可逆的双电子双质子过程，其在该修饰电极上的扩散系数、速率常数分别为６.４９×１０－２ｃｍ２／ｓ，６.５２×１０－３ｍｏｌ／（Ｌ?ｓ）．基于实验优化分析条件，建立直接测定山莨菪碱的电化学定量分析方法，该方法的线性范围为１.７３×１０－５～５.１７×１０－５ ｍｏｌ／Ｌ和６.３１×１０－５ ～１.１４×１０－４ ｍｏｌ／Ｌ，检出限为１.７４×１０－６ｍｏｌ／Ｌ，同支电极的相对标准偏差（ＲＳＤ）为３.６６!．该方法也可用于山莨菪碱的含量测定．

各类运动设备例如航空器、发电机组等都会出现不同形式的故障，其中磨损造成的故障很常见。在航空装备中，由于机器零件摩擦副的相互作用，产生许多细小磨损颗粒，这些磨损颗粒在润滑系统的作用下悬浮于航空油液中，磨损下来的颗粒蕴含着设备磨损状态的重要信息，如果能有效地分析出这些磨损颗粒的种类、数量、成分及其变化规律，就可以判定机械零件摩擦副的磨损状态。

The test rig employed in this study consisted of a high-pressure cylindrical steelvessel with a length of 1.8 m and an internal diameter of 0.28 m. Visual inspectionand accessibility of the reactor assembly was achieved via a 50 mm diameter quartzwindow at the rear flange of the vessel and two 350 mm long and 50 mm highquartz windows at the vessel sides. The test setup (Fig. 2.1) consisted of a channelflowcatalytic reactor, which was mounted inside the high-pressure cylindricalvessel. The reactor comprised two horizontal Si[SiC] plates with a length (x) of300 mm, width (z) of 104 mm and thickness of 9 mm the plates were positioned7 mm apart (y). The other two sides of the reactor were formed by two 3-mm-thickvertical quartz windows.

运用伏安法研究了吲哚美辛在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为。在0.1mol/L HAc2NaAc 缓冲溶液(pH 4. 5) 中, 吲哚美辛于0.91 V (vs . SCE)电位处有一个峰形很好的氧化峰。与裸玻碳电极相比, 吲哚美辛在修饰电极上的电位正移了约30mV , 峰电流增加了近10 倍, 表明该修饰电极对吲哚美辛有较强的电催化作用。搅拌条件下开路富集2 min , 氧化峰电流与吲哚美辛在0.00000055～0.000011mol/L 浓度范围内呈良好的线性关系, 检出限为0.00000011mol/L 。该方法可用于药剂中吲哚美辛的分析。

制作了多壁碳纳米管电极,并将其应用于苯酚的氧化处理上. 结果发现有很好的氧化峰出现在电位窗口内,峰电流在一定范围内与苯酚的浓度成良好的线性关系. 长时间恒电位氧化实验表明,能克服传统碳电极的缺点,电极表面没有积垢,电极的重现性较好,可以逐渐将苯酚氧化.

利用多孔阳极氧化铝作模板,用化学修饰方法在铝基体上制备了纳米铁氰化镍修饰电极。研究了修饰电极的电化学特征及其电催化氧化抗坏血酸的行为。结果表明,纳米铁氰化镍修饰铝电极的循环伏安图上呈现一对可逆氧化还原峰。检测抗坏血酸,纳米铁氰化镍修饰铝电极比铁氰化镍修饰铝电极有更高的灵敏度。用安培法测定抗坏血酸,线性范围为1 ×10 - 6 ～1. 5 ×10 - 2 mol/L,检出限为2. 4 ×10 - 7 mol/L。本方法应用于实际样品中抗坏血酸的检测,结果令人满意。

汽车车窗玻璃是活动比较频繁的部件，玻璃上升和下降时直接与玻璃导槽密封条摩擦，要求后者具有良好的耐磨性能和较小的摩擦阻力。车窗玻璃进行上升和下降的活动时，玻璃导槽密封条摩擦阻力越小，玻璃运动越顺畅，摩擦因数越小。环境温度的变化以及橡胶密封件清理不及时而残留的灰层等杂质都会对橡胶密封件的摩擦性能产生影响，尤其高低温的环境温度。本文利用高低温摩擦系数试验机考察环境温度变化对密封条摩擦性能的影响。

采用电解法溶解多孔阳极氧化铝( PAA) 模板的阻挡层,用直流电沉积的方法在模板中组装了铜纳米线阵列。分别用扫描电镜和X 射线衍射表征铜纳米线阵列的形貌和晶体结构,用电化学法表征了铜纳米线阵列的电催化性能。结果表明,PAA 去阻挡层后,伏安图上出现一个阳极氧化峰。恒电位沉积的铜纳米线直径为22nm ,沿(111) 晶面择优取向。铜纳米线阵列电极能催化亚硝酸根的还原,其催化电流比本体铜电极上大2 倍,峰电位正移80mV 。纳米铜阵列电极可用于亚硝酸盐的电化学检测。

研究了盐酸克伦特罗(CLB)在纳米CeO2 修饰碳糊电极上的电化学行为。结果表明: 在0110 molL - 1的HClO4 溶液中, CLB于+ 0140 V ( vs SCE)左右处产生1对准可逆的氧化还原峰。与裸碳糊电极相比,CLB在修饰电极上的电流响应明显增大, 据此建立了尿样中CLB 的微分脉冲伏安测定方法。线性范围为510 ×10 - 9～610 ×10 - 6 molL - 1 ( r = 01998 2, n = 7) , 检出限为215 ×10 - 9 molL - 1 ( 3sb ) , 加标回收率为96%～104%。

将纳米MnO2 修饰于玻碳电极表面,研究了纳米MnO2 在玻碳电极上的直接电化学行为1实验结果表明:固载纳米MnO2 的玻碳电极在pH为9.48的NH3-NH4Cl的缓冲溶液中于0.0～0.8V (vs SCE)的电位范围内出现一对峰形较好的不可逆氧化还原峰,其氧化过程在较低扫速时属吸附2扩散混合控制,此时阴极传递系数α=0.5477,阳极传递系数β=0.4523,在较高扫速时属吸附控制1同时在pH = 8.0～10.5范围内其氧化峰电位与pH值呈现较好的线性关系1

研究了多壁碳纳米管/纳米二氧化钛- 聚苯胺载铂(CNT/nanoTiO2 - PAn - Pt)复合电极对葡萄糖的电催化氧化作用。以015 mol/L KOH水溶液为底液,采用微分脉冲法在- 015 - 012V电位区间扫描,在- 0133V( vs, SCE)附近产生的氧化电流峰灵敏度高且峰型好,故以此峰为定量峰。葡萄糖浓度在1125 ×10 - 2 ～ 110×10 - 5 mol/L与峰电流呈良好的线性关系,线性相关系数为0199881, 检出限为510 ×10 - 6mol/L。加入0106m mol/L的抗坏血酸或013m mol/L的尿酸(模拟人血成份)均不干扰葡萄糖的测定。该电极对模拟血液中葡萄糖的测定,结果令人满意。

山东普创工业科技有限公司研发的PCF-03摩擦系数测定仪的测试原理：通过电机带动齿条使传感器移动，也就是使两试验表面相对移动。

自原子力显微镜发明以来，原子力显微镜通过在纳米尺度上提供精确、可靠、无损的成像，在材料科学和元件工程中产生了革命性的影响。原子力显微镜被广泛用于纳米技术应用当中，像生物医学可植入驱动器、电池超薄阴极材料、光电探测器和存储器和逻辑电路开关。随着元件尺寸的不断缩小，材料的局部特性测量方式方法在提供精确的纳米尺度测量方面已经变得更加有效。局部的机械性能如粘附性和弹性模量是决定这些元件的可靠性和所含性能的关键参数。现有的原子力显微镜是基于纳米机械方法被引入测量机械性能，例如包括力体积谱和纳米压痕。 然而，其中一些技术相当耗时间，有些则具有破坏性，不能满足某些特定应用的高产量监测。 图1展示了Park Systems开发的原子力显微镜PinPoint纳米机械模式。Park Systems专利的PINPOINT技术比传统的力体积谱技术至少快两个数量级，这可以使用户在短时间内能够同时获取材料的定量力学特性和高分辨率形貌图。在操作过程中，探针针尖以接近-缩回的方式移动，确保两者间不会形成摩擦，消除了探针和样品间的持续接触所产生的侧向力，保持了针尖和样品间的良好状态，进而理想的测量软性或硬性样品，如硬盘和生物样品。在图像中的每一点获取力-距离曲线，用于计算被测样品的机械特性。在数据收集期间，XY 扫描器停止，并控制接触时间以给扫描器足够时间去获取精确和准确的数据。在本实验中，成功地定量了具有不同模量范围的4种不同材料。各试验所得结果均接近所测材料的标称值，证明了PinPoint模式在力学特性的定量方面所具备的优越性。此外，它又同时获得了高分辨率图像，显示了样品的表面特征。

制备了多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWN T sö GC) , 并研究了杨梅酮在MWN T sö GC 上的电化学性质。方法:采用循环伏安法对杨梅酮的浓度进行测定。结果: 氧化还原峰电流与杨梅酮的浓度呈线性关系。结论: 多壁碳纳米管对杨梅酮有良好的催化活性,MWN T sö GC 对于测定杨梅酮呈现良好的响应特性和较高的测定灵敏度, 该传感器应用于杨梅酮的分析。

制备了多壁碳纳米管修饰玻碳电极(MWNT/GC) ,并研究了芦丁在MWNT/GC 上的电化学行为. 研究表明,MWNT/GC 对芦丁的氧化具有明显的电催化作用. 用循环伏安法对芦丁浓度进行了测定,其氧化峰电流与芦丁的浓度在0.0000005 ～0.0001mol/L 范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9918.