化工设备材料表面及其对界面黏附强度的影响

设备材料的表面粗糙程度对污垢颗粒界面黏附力的影响较大。本文以设备材料粗糙表面为研究对象,考察了传统指标和分形指标的尺度独立性,发现分形指标随尺度的变化分为不稳定分形区和稳定分形区。通过对二维表面轮廓线的分析,将区域分隔临界点的求取转化为取样长度和夹角α值的定量关系求解,通过实验得出其定量关系,找出稳定分形区。采用原子力显微镜测颗粒在不同粗糙表面的黏附力,结合固体污垢清除机理分析,发现表面的粗糙程度对界面黏附力的影响较大。研究表明RaRaRa>3μm时,黏附力保持稳定。黏附力随着分形指标的变化而变化,其变化趋势与传统指标正好相反。随着分形维数的增大,黏附力先是保持稳定,后逐渐增大,随着加工工艺的改变,表面粗糙程度有个剧烈的变化,分维值锐减,后逐渐增大。