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