宋海鹏
- 作品数：18 被引量：35H指数：3
- 供职机构：中国民航大学中欧航空工程师学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国家级大学生创新创业训练计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺文化科学理学更多>>
- 氧化石墨烯在金属表面的应用及其机理研究进展被引量：3
- 2021年
- 氧化石墨烯(GO)由于具有大的比表面积、优异的抗穿透性以及表面分布有大量官能团等特性,已成为防腐、渗透分离、涂层力学性能等领域的研究热点。本文综述了近年来GO应用在金属表面的研究进展,在综合国内外文献基础上,分别阐述了GO在金属表面用于防腐、渗透分离、涂层力学性能等方面的研究进展,并对其机理进行了总结与分析。防腐的作用机理主要为GO的物理屏障作用和具有对电活性介质的化学惰性;渗透分离的作用机理主要为GO的多层孔道结构和官能团的作用;涂层力学性能的作用机理主要为GO与涂层的相容性好及其表面官能团与金属基体可形成化学键。最后指出目前满足绿色环保、成本低廉且适合大规模工业化的GO复合材料制备工艺仍比较缺乏,其涉及的工艺参数、复合相体系设计等方面仍需进一步研究,并提出将其应用到金属防腐、油水分离、涂层力学性能等领域,以解决金属表面耐蚀性、油水渗透分离性能、涂层与金属基体间的黏结力等关键问题。
- 杜娟曹翔宇宋海鹏魏子明李香云杨涵清杨梓铭李伯阳李海龙
- 关键词：氧化石墨烯防腐力学性能
- 预腐蚀7050-T7651铝合金微裂纹的萌生与扩展被引量：3
- 2023年
- 开展不同预腐蚀时间下7050-T7651铝合金的扫描电子显微镜原位拉伸实验,利用扫描电子显微镜观原位、在线测试件表面微观裂纹的萌生、扩展,分析腐蚀对铝合金微裂纹行为的影响。结果表明:随着腐蚀程度加剧,试件表面腐蚀坑密度增大,形成腐蚀坑群,试件的承载能力也随之下降。微裂纹主要萌生于试件缺口粗糙表面和试件表面蚀坑处,微裂纹数量随着腐蚀时间的延长而增多;缺口产生的微裂纹与相邻的蚀坑微裂纹相互联结形成主裂纹,主导试件的损伤失效过程。腐蚀损伤较轻时,主裂纹尖端附近的蚀坑会引起裂纹分支;腐蚀损伤较重时,腐蚀坑诱导的多条微裂纹与主裂纹发生多次联合,影响了主裂纹的扩展方向与路径;切应力在裂纹扩展过程中也起到了重要作用,开裂模式为Ⅰ/Ⅱ混合断裂模式。
- 刘京白正官宋海鹏
- 关键词：航空铝合金
- 新工科背景下《板壳力学》课程教学改革的探索被引量：5
- 2019年
- “新工科”模式的提出与推进对高等院校力学课程的教学改革提出了新的要求。文章在新工科理念的基础上,结合多年与法国工程师院校合作办学的经验,对《板壳力学》课程的内容设置、教学方式与评价体系三个层面进行了教学改革探索与总结,旨在提升学生工程能力、创新思维、人文素养与团队协作能力。
- 宋海鹏
- 关键词：教学改革
- 基于MOF材料的涂层应用与机制研究进展被引量：1
- 2024年
- 金属有机骨架(MOF)作为一种新型多孔晶体材料,因其具有高孔隙率、结构多样、化学结构可控等特点可被作为纳米粒子和载体使用。基于MOF材料的涂层可兼具MOF本身的优点,但基于MOF材料的涂层应用和机制研究的综述性论文不多。本文针对基于MOF材料的涂层国内外研究现状进行了介绍,重点阐述了基于MOF材料的涂层防/除冰应用(超疏水表面和光滑液体注入多孔表面(SLIPS))、防腐应用(MOF材料作为纳米粒子和载体)和抗菌应用(基于金属离子释放、基于光动力(PDT)和基于光热(PTT)),并归纳出不同涂层的防/除冰机制(降低水的凝固温度和减少冰的黏附)、防腐机制(直接物理阻隔或生成化合物而达到阻隔效果)和抗菌机制(对真核细胞具有弱毒性的金属离子达到抗菌效果、活性氧(ROS)在光照射下激活达到抑菌效果和通过吸收外界光产生热量,随温度升高而达到抗菌效果)。并对基于MOF材料的涂层面临的关键挑战、潜在应用和发展前景进行了展望。
- 杜娟汪鸿宇石玉超宋海鹏
- 关键词：金属有机骨架涂层防腐机制抗菌机制
- 基于微尺度数字图像相关法的预腐蚀对增材制造AlSi10Mg损伤失效影响
- 2024年
- 通过光学显微镜下的原位拉伸实验和微尺度数字图像相关方法(μ-DIC)观测预腐蚀增材制造AlSi10Mg的损伤演化和失效过程,并结合微观变形场演化、材料微观结构、三维腐蚀形貌和断口微观形貌等丰富的实验信息分析材料的微裂纹萌生和扩展行为。结果表明:腐蚀坑周围和亚表面缺陷(由增材制造工艺引起)的应力集中导致微裂纹萌生;存在多个微裂纹同时萌生现象,源于关键损伤区域的裂纹扩展和合并主导了试件的最终破坏;材料微观结构和腐蚀形态对微裂纹扩展也存在重要影响。
- 江圣杜娟宋海鹏
- 新型双子化季铵盐表面活性剂对铝合金复配缓蚀行为及机理研究被引量：2
- 2019年
- 以氯乙酰氯、1,3-丙二胺,十二烷基二甲基叔胺为原料,通过二步法合成了一种新型双子化季铵盐表面活性剂,即二[2-酰胺基-3-(十二烷基二甲基季铵基)丙基]-丙胺二氯化表面活性剂。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对合成产物进行结构表征;分别将其与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和稀土元素七水氯化铈进行复配,研究复配体系对铝合金在酸性溶液中的缓蚀性能和机理。结果表明,两复配体系均能产生良好的协同作用:IE(C合成产物∶CSDBS=10∶9)=96.8%,IE(C合成产物∶C氯化铈=10∶9)=95.5%;合成产物与SDBS复配的缓蚀机理为利用静电吸附作用在铝合金表面形成致密吸附膜;合成产物与氯化铈复配的缓蚀机理为氯化铈可先在溶液中形成配合物,该配合物进一步吸附于金属表面从而起到协同缓蚀作用。
- 贾帅杜娟杨凡魏子明宋海鹏
- 关键词：缓蚀协同性
- 基于声发射多维度时序特征的铝锂合金应力腐蚀损伤分类方法研究
- 2024年
- 航空合金的应力腐蚀开裂是飞机结构重要失效形式之一,本文针对铝锂合金应力腐蚀多类损伤耦合问题,结合Tsfresh库和机器学习算法提出了一种基于声发射多维度时序特征的应力腐蚀损伤分类方法;综合声发射损伤分类与电化学噪声数据,讨论了铝锂合金应力腐蚀损伤演化规律。结果显示,相较于传统特征参数,多维度时序特征参数与类型标签的相关性更高,12种机器学习算法在测试集上的平均准确率由90.26%提升至98.87%,表明以多维度时序特征进行损伤分类具有显著优势;铝锂合金应力腐蚀损伤演化过程可被分为电化学活化、裂纹萌生、裂纹扩展阶段;电化学活化阶段试件表面的缺陷经去钝化-再钝化循环逐步扩展为蚀坑,裂纹萌生阶段出现氢致开裂,裂纹扩展阶段存在滑移溶解,裂纹扩展导致试件最终失效。
- 尹章程雷乂舻宋海鹏
- 关键词：声发射铝锂合金应力腐蚀
- 金属表面复合防腐膜的制备及机理研究进展被引量：3
- 2022年
- 金属腐蚀给社会发展带来了巨大的经济损失和危害,随着工业和科学技术的发展,腐蚀科学在国民经济中所占的地位越来越重要。因此金属材料的腐蚀与防护关系到整个国计民生与经济的可持续发展。众所周知,金属腐蚀过程的开始主要发生于金属与环境的界面上,因此在金属表面制备防腐膜就有可能减缓或者阻止金属腐蚀的发生,从而达到防腐蚀的目的。在金属表面制备防腐膜可以在很大程度上阻隔金属与环境的直接接触,从而减缓化学腐蚀以及电化学腐蚀的发生。但单一的防腐膜因结构不完整、存在空隙、易脱落等缺点不能发挥长时间且有效的防护作用。在金属表面制备高性能多功能的复合膜已成为目前腐蚀与防护领域的一个研究热点。从腐蚀的角度来看,一般防腐膜可分为无机膜、有机膜和无机-有机杂化膜。近年来国内外学者在此领域进行了广泛研究并取得了很多成果。金属表面复合防腐膜在制备方法上差异较大,不同制备方法的金属基体种类、膜特征、成膜方式均不同;在性能研究方面,疏水性、抗菌性和防腐性之间并不是相互独立的,疏水性可以有效减少腐蚀物质对金属表面的腐蚀,抗菌性也可在一定程度上预防金属表面的腐蚀,这两种性能都对防腐性能有增强的效果。在一些高温、高湿环境中,非常容易滋生细菌,发生腐蚀,因此制备具有疏水性、抗菌性和防腐性能的多功能膜至关重要。本文归纳了金属表面复合膜的研究进展,分别对复合膜的制备方法、性能、机理等进行介绍,分析了金属表面复合膜未来面临的问题并展望其前景,以期为金属表面高性能且绿色环保的复合膜提供参考。
- 杜娟李芳宋海鹏魏子明李香云
- 关键词：金属腐蚀等离子体电解氧化缓蚀剂
- 3D打印铝合金表面Ce-ZSM-5自愈合膜制备及应力腐蚀开裂防护
- 2023年
- 在3D打印铝合金表面制备防腐膜可有效提高金属材料抗应力腐蚀性能。本研究在3D打印铝合金表面制备了Ce-ZSM-5自愈合膜,并结合电化学阻抗谱(EIS)原位解析法和数字图像相关技术(DIC)研究其对应力腐蚀开裂(SCC)的防护作用和相关机理。研究结果表明:与3D打印铝合金相比,含Ce-ZSM-5自愈合膜的3D打印铝合金的裂纹加速扩展时间和断裂时间均延后了0.5 h。对于一般3D打印铝合金,在裂纹萌生时刻,有局部应变集中区域;裂纹加速扩展时刻,应变集中区域逐渐增大且应变幅度增大;在宏观应变集中出现时刻,应变集中幅度继续增大,说明在此区域微裂纹继续加速扩展且开始汇合。对于含自愈合膜的3D打印铝合金,其防护过程是分两个阶段进行:第一阶段,铝合金表面在防腐膜的作用下,侵蚀性离子无法进入,铝合金基体表面无裂纹产生;第二阶段,随应力和应变持续增加,自愈合膜遭到破坏,铝合金表面产生微裂纹,同时储存在ZSM-5中的Ce^(3+)被释放到裂纹处,与腐蚀过程中产生的氢氧根离子反应生成了Ce(OH)_(3)或CeO_(2)沉淀,达到自愈合的效果。
- 雷乂舻魏子明宋海鹏杜娟
- 关键词：应力腐蚀开裂
- 慢应变速率拉伸下铝合金的缓蚀性能被引量：1
- 2020年
- 通过构建一种新方法即相移与电化学阻抗谱相结合的方法来原位预测慢应变速率拉伸条件下铝合金的缓蚀过程及变化规律。相移法可用来描述慢应变速率拉伸条件下裂纹开始萌生与明显扩展的时刻;电化学阻抗谱法可在慢应变速率条件下原位表征金属-溶液界面处氧化膜溶解、点蚀等信息。选用硅酸钠、氯化铈、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)这三种试剂,系统研究它们对铝合金慢应变速率拉伸过程中裂纹萌生与扩展规律的影响。实验结果发现,在三种试剂的作用下合金的抗应力腐蚀敏感性均增强,断口形貌由杂乱变为均匀;断裂方式由混合型断裂向单一型转变。相移法结果表明加入这三种试剂后裂纹萌生和扩展时刻均向后推迟;电化学阻抗谱测试结果表明三种试剂均能抑制金属溶解,但对应力腐蚀的不同阶段的影响不同。
- 杜娟李浩魏子明李香云宋海鹏王付胜宋肖肖
- 关键词：铝合金慢应变速率拉伸电化学阻抗谱缓蚀剂
