Ni-P-PTFE改性表面上微生物污垢特性研究

发布时间：2023-06-10 14:46

　　微生物污垢广泛存在于工业循环冷却水系统、饮用水系统及海水系统的各种设备表面及内部。在工业循环冷却水系统中,微生物污垢的形成会降低换热设备的换热效率,造成了极大的能源浪费。温度梯度的存在使得换热设备上的微生物污垢的形成更加复杂,使得换热设备上微生物的抑制和清除较为困难,但是改性表面技术能够有效地抑制微生物的形成。本课题以厚度为0.5 mm的Q235碳钢为实验基材,将Q235碳钢切割成尺寸为30 mm×30 mm的碳钢片,通过化学镀工艺制备Ni-P-PTFE改性表面,对改性表面进行元素含量和表面形貌分析。随后利用清洗实验测试了Ni-P-PTFE改性表面与碳钢结合的稳定性,结果表明Ni-P-PTFE改性表面与碳钢基材结合良好,能够应用在实际中。通过改变Ni-P-PTFE改性表面配方中表面活性剂的含量,制备出表面能不同的Ni-P-PTFE改性表面。结果表明:随着表面活性剂含量的增加,PTFE纳米粒子含量增加,Ni-P-PTFE改性表面的表面能下降。以铁细菌作为致垢菌种,通过微生物静置实验研究Ni-P-PTFE改性表面的抗垢耐蚀性能和改性表面的表面能对铁细菌污垢沉积量的影响。结果表明,试片表面的...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及目的意义
        1.1.1 微生物污垢危害
        1.1.2 改性表面技术
    1.2 研究现状
        1.2.1 微生物污垢研究现状
        1.2.2 改性表面研究现状
    1.3 研究内容
第2章 Ni-P-PTFE改性表面的制备及性能分析
    2.1 Ni-P-PTFE改性表面制备
        2.1.1 改性表面基材处理
        2.1.2 Ni-P-PTFE改性表面镀液配置
    2.2 Ni-P-PTFE改性表面的表面分析
        2.2.1 形貌分析
        2.2.2 元素分析
        2.2.3 接触角测量及表面能计算
    2.3 Ni-P-PTFE改性表面结合强度测试
    2.4 本章小结
第3章 静置条件下Ni-P-PTFE改性表面的抗垢耐蚀性
    3.1 铁细菌悬液制备
        3.1.1 铁细菌培养
        3.1.2 铁细菌浓度与铁细菌悬液OD的关系
        3.1.3 铁细菌菌膜表面能
    3.2 Ni-P-PTFE改性表面微生物静置实验
        3.2.1 实验流程
        3.2.2 微生物静置实验后表面宏观形貌
        3.2.3 试样污垢沉积量和腐蚀失重量
    3.3 Ni-P-PTFE改性表面的表面能对污垢沉积量的影响
        3.3.1 实验步骤
        3.3.2 实验结果及分析
    3.4 本章小结
第4章 换热条件下Ni-P-PTFE改性表面的抗垢耐蚀性
    4.1 实验系统
    4.2 对流换热热阻测试系统原理
    4.3 实验系统可靠性验证
        4.3.1 实验系统重复性验证
        4.3.2 实验系统误差分析
    4.4 Ni-P-PTFE改性表面对总换热性能的影响
        4.4.1 低温介质不同入口温度下改性表面对总传热性能的影响
        4.4.2 低温介质不同入口流速下改性表面对总传热性能的影响
    4.5 碳钢与Ni-P-PTFE改性表面的污垢热阻对比
    4.6 对流换热低温介质循环系统参数对污垢热阻的影响
        4.6.1 低温介质入口温度对污垢热阻的影响
        4.6.2 低温介质入口流速对污垢热阻的影响
        4.6.3 铁细菌浓度对污垢热阻的影响
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3833053