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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.2 国内外研究现状4

1.2.1 污垢的研究4

1.2.2 换热表面镀层研究6

1.2.3 凝结传热研究10

1.3 存在的主要问题12

1.4 研究的主要内容14

1.4.1 研究的内容14

1.4.2 研究的方法及章节安排16

第2章 污垢结构与界面形态分析18

2.1 污垢采集及量化理论分析18

2.1.1 典型污垢的状态分析19

2.1.2 污垢量化分析理论20

2.2 污垢的结构形态24

2.2.1 厚层区污垢结构形态25

2.2.2 薄层区污垢结构形态26

2.3 污垢与换热面的结合状态28

2.3.1 厚层区的界面形态28

2.3.2 薄层区的界面形态32

2.4 本章小结37

第3章 制备工艺对Ni-P镀层性能的影响38

3.1 镀层基本工艺选定38

3.1.1 试验方法及设备39

3.1.2 镀层制备工艺39

3.2 镀层的基本性能41

3.2.1 镀层的微观形貌41

3.2.2 镀层的微观硬度43

3.2.3 X射线衍射分析44

3.3 本章小结47

第4章 纳米相含量对Ni-P镀层性能的影响48

4.1 纳米相镀层的制备48

4.2 镀层表面形貌49

4.2.1 SEM测试方法49

4.2.2 表面形貌分析49

4.3 镀层结构形态51

4.3.1 结构测试方法51

4.3.2 结构测试分析51

4.4 硬度分析53

4.4.1 硬度测试方法53

4.4.2 硬度测试分析53

4.5 热稳定性测试54

4.5.1 热稳定性测试方法54

4.5.2 镀层热稳定性分析55

4.6 接触角及表面能测试56

4.6.1 接触角及表面能测试方法56

4.6.2 接触角及表面能分析58

4.7 摩擦磨损测试60

4.7.1 摩擦磨损测试方法60

4.7.2 热处理对结构的影响61

4.7.3 热处理对硬度的影响62

4.7.4 热处理对摩擦磨损性能的影响64

4.8 本章小结71

第5章 Ni-P镀层抗垢性及耐蚀性能研究73

5.1 抗污垢性能研究73

5.1.1 污垢热阻的理论分析74

5.1.2 污垢黏附测试方法76

5.1.3 镀层表面生垢研究76

5.2 污垢积聚的预测模型80

5.2.1 模型结构特征化81

5.2.2 模型计算81

5.3 耐蚀性能研究82

5.3.1 腐蚀测试方法82

5.3.2 均匀腐蚀分析83

5.3.3 电化学腐蚀分析84

5.4 本章小结87

第6章 Ni-P镀层对传热性能的影响89

6.1 试验装置和流程90

6.2 传热试验结果分析93

6.2.1 传热试验数据处理原理94

6.2.2 传热过程结果分析95

6.3 传热过程的机理分析100

6.3.1 表面能对传热性能的影响101

6.3.2 蒸汽压力对传热性能的影响103

6.4 本章小结106

第7章 三元Ni-W-P镀层表面防垢特性107

7.1 制备工艺对Ni-W-P镀层沉积的影响107

7.1.1 镀层的制备工艺107

7.1.2 镀层表面形貌109

7.1.3 三元Ni-W-P镀层成分112

7.1.4 三元Ni-W-P镀层沉积速度116

7.2 钨含量对三元Ni-W-P镀层硬度的影响118

7.3 三元Ni-W-P镀层结构形态及热稳定性研究120

7.3.1 结构形态分析120

7.3.2 热稳定性分析121

7.4 三元Ni-W-P镀层抗垢性能研究126

7.5 本章小结129

第8章 三元Ni-Cu-P镀层表面防垢特性130

8.1 制备工艺对Ni-Cu-P镀层沉积的影响130

8.1.1 镀层的制备工艺130

8.1.2 镀层的表面形貌131

8.1.3 三元Ni-Cu-P镀层成分132

8.1.4 三元Ni-Cu-P镀层沉积速度133

8.2 铜含量对三元Ni-Cu-P镀层硬度的影响134

8.3 三元Ni-Cu-P镀层结构形态及热稳定性研究135

8.3.1 三元Ni-Cu-P镀层结构形态研究135

8.3.2 三元Ni-Cu-P镀层热稳定性研究136

8.4 三元Ni-Cu-P镀层抗垢性能研究140

8.4.1 三元Ni-Cu-P镀层表面接触角和自由能141

8.4.2 抗污垢性能研究142

8.4.3 污垢沉积过程及分析152

8.5 本章小结152

附录154

参考文献155