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塑料与黄铜摩擦系数 航母的螺旋桨一般采用什么材质

航母的螺旋桨可是有相当的讲究,其中最为主要的一条就是针对航母螺旋桨的试验。有一个螺旋桨从航母上掉了,完全是因为螺旋桨本身存在着严重的质量缺陷。而这种质量的螺旋桨原本是不应该装到戴高乐航母上的。...

塑料与黄铜摩擦系数,航母的螺旋桨一般采用什么材质?

梁老师说事为您回答这个问题。

航母的螺旋桨可是有相当的讲究,不说别的,一艘航母建造成功,一定要进行海试。

很多人不知道航母海试会试什么?其中最为主要的一条就是针对航母螺旋桨的试验。

比如航母在不同载重的情况下,不同螺旋桨转数下的航速,螺旋桨的推力等等。

甚至有必要,还会对航行中,螺旋桨的损伤也有试验。

当然这么说比较空,下边说一件事,就知道螺旋桨并不是,随随便便一个大型船舶上的螺旋桨就可以取代的东西。

一件事。

戴高乐航母,很多人都知道。这是一艘法国军舰,一造出来,就一度被寄予厚望。毕竟这是欧洲第一艘,也是唯一一艘的核动力航母。

这份荣耀带来的骄傲是必然的。

但这艘航母自从1994年下水以来,毛病多得让人难以置信。

比如最不起,但有意思的一个毛病。

设计师在设计航母的时候,为了方便航母上的工作人员洗衣服方便,设计了洗衣房,在这间房子里摆放了很多的洗衣机。

摆放洗衣机这其实没有什么,最奇葩的一个设计就是,所有的洗衣机都被连成了一体。

好吧,这些洗衣机如果来个机体脱水工作的话,场面哪绝对壮观。

轰隆隆的声音,据说和地震没多少区别。

估计设计师在设计的时候没有想到什么叫共振吧!

当然这是一个小毛病,后来就改了。

之所以说这件事,就是说戴高乐航母很多地方有太多的毛病,包括他的螺旋桨。

比如在2000年十一月九号的时候,戴高乐号航母就进行了第一次远航训练,去北大西洋地区,顺道去美国来个访问。

那么在这一次远航中,戴高乐航母就来了一个最高航速行驶。本来这也没什么,毕竟航母作战的时候,就要以最高航速航行,这样才能保证舰载机从航母短跑道上起飞。

结果就这么一个高速航行,戴高乐航母的两个推进器中的一个罢工了。

要知道在当时航行的时候,海面可没有什么恶劣天气,风平浪静的。

那么在这种情况下,想要以一个推进器完成这次任务,并顺利回去,这显然是不可能了。

所以舰长就取消了这次任务,开始返航。这一路上也不能高速行驶,只能低速,就是害怕另一个推进器也来个罢工,这就麻烦大了。

最终这返航的过程中,还是平稳的,没有出什么大乱子。

到了土伦港,接到消息的工程师早就待命了,立马给戴高乐航母来了一个检查,这一检查不要紧,检查出一身冷汗了。

怎么了?有一个螺旋桨从航母上掉了,掉到了大西洋的海底了。

这事情出来之后,法国的国防部也是挺震惊的,螺旋桨这东西居然掉了,这要来一个全面调查。

首先是工程师们给出了一个螺旋桨掉了的答案,完全是因为螺旋桨本身存在着严重的质量缺陷。

而这种质量的螺旋桨原本是不应该装到戴高乐航母上的。

最后顺着这条线往下一查,就查到了造船厂这里,结果螺旋桨存在问题,在造船厂这里根本就不是秘密。

因为这些螺旋桨被装上去的时候,经过X光检查,就发现了内部有很多孔洞。

之所以会出现这样的问题,原因是在浇筑螺旋桨的时候,内部存在气泡。

再往螺旋桨制造厂商哪里查的时候,螺旋桨制造厂商的办公楼失火了,有关这部分螺旋桨的资料就没了。

至于以后又发生了什么事,就不知道了。

那么戴高乐航母的螺旋桨丢了,不可能让戴高乐号一直在港口里待着,于是在随后的四个月里,戴高乐号航母就换上了被封存的克莱蒙梭号航母的备用螺旋桨。

按理说,都是航母吗?螺旋桨互换一下应该没有多大问题的,毕竟戴高乐航母就是取代克莱蒙梭号航母的,代差也不大。

结果呢?这些备用螺旋桨装上去之后,噪音大得吓人,后来又经过了一系列的改装,这才让噪音控制在了可以接受的范围内。

而安装了备用螺旋桨之后,戴高乐号被法国海军要求最大航速要达到二十五点二节,而被取代的克莱蒙梭号航母的航速是三十二节。

这也就算了,根据试航出来的结果,在戴高乐号航母航速在十节到十八节的时候,噪音还是巨大达到了一百分贝,而可以接受的噪音是六十五分贝。

那么从这件事上,就不难看出航母的螺旋桨是一种要求很高的东西,如果弄不好,掉海里都有可能,就算是换上了其他大型船舶的螺旋桨使用,也不能符合要求的。

接下来就说说航母螺旋桨的材质问题。

想要了解航母的螺旋桨材质,首先得了解一下,航母的螺旋桨为什么需要这些材质。

话说螺旋桨这个工具,出现的时间并不算早,距今也就两百年的历史,和美国的建国史也不相上下。

而螺旋桨这个器具,它工作的环境比较特殊,一直就浸泡在海水中。

至于海水,我们都知道这要换成化学上的理解,这就是一团团的强电解质,具有很强的化学腐蚀性。

怎么理解呢?我们都知道金属其实就是一个个的原子构成,原子的外围包裹着一层层的电子。

那么金属遇到强电解质的时候,这些电子就会离开金属,进入到海水中,从而金属的原子就会形成一个个微型的原电池,这叫电化学腐蚀。

所以螺旋桨很容易造成腐蚀。这种腐蚀在表面上看是作用在螺旋桨上的,其实它影响的范围很大,比如会引起船体的震动,会让噪音慢慢地变大,甚至是降低螺旋桨的推进效率和航速。

这其实只是一个小麻烦,要知道在海水中还生活着很多海洋生物,这些海洋生物有看得见的,也有看不见的。

它们分泌出来的各种东西,对螺旋桨不仅会造成污染,还会照成损伤。

比如船体最容易被寄生一些藤壶,苔藓虫等生物。这些东西会吸附在船体底部。

处于船体尾部的螺旋桨,虽然因为不断的运动不会被这些生物所吸附,但各种其他的污染物会经过螺旋桨的。

(注:有一部分特别的生物会吸附上去,所以这些生物的分泌物也会腐蚀螺旋桨的)

而螺旋桨在转动的过程中,因为内外侧的水流速度是不同的,外侧水流高于内侧水流,这就会造成螺旋桨内外侧的污损程度不同。

时间一长就会造成螺旋桨和水流的摩擦阻力增大,降低螺旋桨的推进速度,而且船体越大的船舶受到的阻力就越大。

这就是生物污损给螺旋桨带来的麻烦。

除此之外,还有一种来自于螺旋桨本身对螺旋桨的危害。

我们都知道螺旋桨在海水里,会高速地运转,那么在这种运转的过程中,就会产生大量的气泡。

而且在这种高速的运转中,还会让围绕在螺旋桨周围的水体不同的地方,产生不同的压力,照成压力上的不均衡。

那么气泡进入到这种变化的压力水体中,气泡就会破裂,而且这种气泡的产生和破裂是连续不断的,只要螺旋桨在转到,这种现象就会持续不断的发生。

在我们一般人看来,这种产生气泡,气泡又破裂的现象不打紧,它还能把螺旋桨给炸了?

还真就能炸了,别看这些气泡破裂产生的能量并不大,但胜在持续不断。

老话讲得好:水滴还能穿石头呢?

所以时间一久,就会造成一种叫做空泡腐蚀的现象。

这种空泡腐蚀,会将螺旋桨金属表面的膜击穿,最终让海水继续侵蚀,这种侵蚀过后,金属表面再次形成膜,然后再次被击穿,反反复复一直持续下去。

最终在螺旋桨本该平滑的表面,形成一个个的密集细小的坑洞。

一开始也没有什么好的办法,尽量选用好的材料来抵抗。

螺旋桨的材料

以上说了这么多,我们就清楚地知道了,螺旋桨的材质第一关就是选用具有防腐性能的金属才行,接着才是强度(别断了)。

那么什么样的金属具备即具有高超的防腐性能,还具备高超的强度呢?

答案是铜。而且我们都知道铜这种金属,具有很好的延展性,导热性,导电性,防腐性能还特别的突出。

如今不仅螺旋桨里有,制造武器也被大量的应用。

但是铜具有一个缺点,这种金属不耐磨。那么让铜具备耐磨的属性,只能通过铜合金来实现了。

于是在历史上,看到了第一种应用到船舶螺旋桨的合金铜——黄铜。

那么找到黄铜这种材料之后,在1876年的时候,又研究出了一种叫做锰黄铜的材料。

在这种材料中不仅加入了锰,还有一些其他的元素,最终达到非常理想的抗腐蚀性。

锰黄铜比之前的黄铜耐磨多了,在如今的很多船舶的螺旋桨这种材质依然是首选材料(便宜)。

不过黄铜作为螺旋桨使用,在二战中证明它还不是最为优秀的。

为什么呢?

我们知道,在第二次世界大战中,最初的海战,应该是大西洋上的运输线。

当时英国被德国围困,英国只能从海外运输各种物资回本土。

所以当时德国制造了很多潜艇,去围攻运输线上的运输船,甚至还会堵在港口和近海附近。

那么为了解决德国潜艇对运输线的困扰,英国人就开始制造各种小个头的鱼雷艇,携带上鱼雷去攻击港口和近海的德国潜艇。

当时鱼雷艇想要发挥出它的优势,最好的办法就是提高它的速度,用灵活性来对抗潜艇。

所以当时英国就开始给鱼雷艇加装大功率的飞机发动机,飞机发动机转起来超级快。

那么在这种转动中,势必会搅动起更多的气泡,这就会出现更加严重的空泡腐蚀现象。

而黄铜材质的螺旋桨根本就扛不住这种严重的空泡腐蚀,以至于行动一百海里,螺旋桨就会因为空泡腐蚀会断裂掉大海里去了。

其实在后续的研究中发现,猛黄铜材质在更加高速的选择中,不仅遇到的空泡腐蚀现象严重,还会因为摩擦增大,导致脱锌的现象。

黄铜是什么?黄铜就是铜加入一部分金属锌造出来的东西,没有了金属锌这种成分,也就不叫黄铜了。

于是英国人开始研究,螺旋桨的材质,以期摆脱螺旋桨在高速旋转中,出现的问题。

这就是铝青铜,其实根据这个名字就知道是在铜里边加入了铝。

铝的加入很好的解决了鱼雷快艇螺旋桨的材质问题,大大提高了螺旋桨的使用寿命。

怎么说呢?鱼雷艇这还是小的船舶,使用高功率发动机就出现了这么样的麻烦。

那么航母这种庞然大物,在二战中也得到了比较大的发展,也开始追求速度上的提高。

当时采用铝青铜来铸造螺旋桨,很快就发现,用铝青铜铸造小的螺旋桨是没有问题的,但在铸造大型螺旋桨的时候,会因为冷却的原因,导致内部的一些变化,出现材料脆化的现象。

所以后来英国人又继续研究,又在铝青铜中加入了镍和其他的一些元素,这就出现了镍铝青铜。

这种材质不仅提高了抗压性能,还加强了腐蚀性能,同时还得到了一个意想不到的结果,就是降低了噪音。

那么现在的大型船舶和航母基本上都是采用铝镍青铜,作为螺旋桨的材料来使用的。

在上个世纪四五十年代的时候,英国海军就已经将镍铝青铜作为标准牌号开始大量的生产。

到了1953年的时候,美国就已经可以用镍铝青铜制造超过六米的螺旋桨。(这种螺旋桨的重量都在三十吨左右)

在以后的七八年里,美军的船舶有20%使用镍铝青铜螺旋桨。

直到六十年代,法国,意大利,还有苏联这才相继开始研发镍铝青铜,开始生产大型的螺旋桨。

而我们是在七十年代开始的这个工作,在八十年代才实现了工业化。

相对来我们的起步比较晚。

不过这无所谓,毕竟我们弯道超车的事情做了不少,任何东西只要会了,那么成为第一梯队的一员,也是早晚的问题。

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氧焊管怎么选?

氧焊管的选择方法如下:

1. 从温度条件考虑,常温条件下的氧气管道一般采用钢管。但在制氧装置中,由于钢材在–40℃以下具有冷脆性,因内此对于在低温状态下工作的管道须采用铝合金、铜合金或不锈钢,这几种材料在低温下仍具有良好的强度和韧性。

2.从压力条件来考虑,工作压力大于3兆帕的氧气管道就采用黄铜管或紫铜管。压力小于3兆帕的,一般采用无缝钢管,为了避免高压氧气流在管道中高速流动时对管壁的摩擦及可能存在容的微小燃烧物引起管道燃烧,因此对碳钢管道的氧气流速应有限制。

刻铜用的刻刀是什么材质?

雕刻黄铜用金刚石刀具。天然金刚石刀具主要用于紫铜及铜合金和金、银、铑等贵重有色金属,以及特殊零件的超精密镜面加工,如录相机磁盘、光学平面镜、多面镜和二次曲面镜等。

金刚石刀具具有极高的硬度和耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热膨胀系数,以及与非铁金属亲和力小等优点。

也可以用于非金属硬脆材料如石墨、高耐磨材料、复合材料、高硅铝合金及其它韧性有色金属材料的精密加工。金刚石刀具类型繁多,性能差异显著,不同类型金刚石刀具的结构、制备方法和应用领域有较大区别。

制氧机管子里的金色的是铜吗?

是铜。原因就是氧气对铜的化学反应最小,铜在氧气作用下不宜起火而且有阻燃作用,在氧气管道安装中经常安装紫铜管道zui为阻火器使用,高压氧会与碳钢中的铁摩擦产生热量,在纯氧环境中极易发生燃烧。

氧气减压器选用黄铜就是从强度和阻火防氧化方面考虑的。是别的金属不能代替的

黄铜怎么打孔才没有毛刺?

在钻头的靠近韧带处,修模出零度前角或负前角。

就是群钻钻型。并尽量选择匹配的刀具材料,降低摩擦系数提高刀具寿命

黄铜如何封釉?

封釉就是用柔软的羊毛或海绵通过震抛机的高速震动和摩擦,利用釉特有的渗透性和黏附性把釉分子强力渗透到汽车表面、油漆的缝隙中去。

封釉后的车身漆面能够达到甚至超过原车漆效果,使旧车更新、新车更亮,并同时具备抗高温、密封、抗氧化、增光、耐水洗、抗腐蚀等特点,还为以后的汽车美容、烤漆、翻新奠定了基础。封釉是打蜡的替代品,一般封釉之后半年之内可不用打蜡。

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