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【新文速递】2023年9月25日复合材料SCI期刊最新文章

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今日更新:Composites Part B: Engineering 1 篇

Composites Part B: Engineering

A functional coating with mechanoluminescent properties for sensing cavitation erosion and early warning of protection failure

Wu Yuli, Hou Guoliang, Cui Haixia, Zhang Yue, Chen Lei, An Yulong, Zhou Huidi, Chen Jianmin

doi:10.1016/j.compositesb.2023.111021

具有机械发光特性的功能涂层,用于感知空化侵蚀和预警保护失效

Protective materials coated on the surface of fluid machinery are often used to slow down the damage caused by cavitation. Once the protective material fails, there is no real-time monitoring to predict, which will directly threaten the safe operation of the equipment. In this work, we designed a functional SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ coating by atmospheric plasma spraying (APS), which can sense the impact of bubble implosion and realize the early warning of the failure of anti-cavitation erosion polyurethane (PU) coating. It is found that the luminescent properties of the functional coatings are easily affected by lattice defects, amorphous phase and valence state of europium ions. The functional coating is more sensitive to the perception of micro-jets and shock waves after vacuum thermal reduction treatment, and can distinguish the difference in stress by the brightness of the light. More importantly, when the surface polyurethane coating is removed by cavitation erosion (CE) down to 0.1 mm, this functional coating emits light to warn the polyurethane coating of impending failure. Therefore, this work provided a solution for sensing CE and predicting when the protection would fail.

涂覆在流体机械表面的保护材料通常用于减缓气蚀造成的损坏。一旦保护材料失效,无法实时监测预测,将直接威胁设备的安全运行。在这项工作中,我们利用大气等离子喷涂(APS)技术设计了一种功能性 SrAl2O4: Eu2+, Dy3+ 涂层,它能感知气泡内爆的冲击力,实现对防气蚀侵蚀聚氨酯(PU)涂层失效的预警。研究发现,功能涂层的发光特性容易受到晶格缺陷、非晶相和铕离子价态的影响。真空热还原处理后的功能涂层对微喷射和冲击波的感知更加敏感,并能通过光的亮度区分应力的不同。更重要的是,当表面聚氨酯涂层被空化侵蚀(CE)去除至 0.1 毫米时,这种功能涂层会发光,警告聚氨酯涂层即将失效。因此,这项工作为感知 CE 和预测保护何时失效提供了一种解决方案。



来源:复合材料力学仿真Composites FEM
ACT复合材料UM材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-11-03
最近编辑:24天前
Tansu
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