[科普中国]-表面砂蚀

表面砂蚀是毫米级尺寸以下的微流星体和空间碎片对飞行器表面材料的一种长期性碰撞效应1。

简介表面砂蚀是毫米级尺寸以下的微流星体和空间碎片对飞行器表面材料的一种长期性碰撞效应1。

抗砂蚀的材料选择方法通过调研，首选了金属陶瓷硬质合金作为抗磨蚀材料。这种合金的特点是：硬度高(可达69-81HRC)，热硬性好(可达900~ 10000℃)，耐磨性优良。广泛应用在各种行业上的耐磨零件。

根据井液中砂粒的硬度我们选用了一种含钴量相对较高的金属陶瓷硬质合金材料，它的性能指标如图1。

它的硬度接近于井液中最硬的石英砂硬度，硬度比较高、耐磨性较好、抗冲击能力强。将这种材料应用到潜油电泵中，可使潜油电泵磨损区的磨损度降低，H值约为1，大于0.8。使磨损区成为软磨粒磨损，大大地降低了磨损区的磨损速率，确保了机组的运转稳定性。近儿年的现场应用效果比较好，产生断裂和磨碎等现象很少2。

抗冲蚀磨损材料的选择由于井液中石英砂的硬度高，潜油电泵流道表面硬度低，混合液体的流速很高，流体对流道表面撞击力大，使流道表面受到含砂液体的冲蚀磨损，所以必需提高配件流道表面的硬度2。

提高电泵机组流道表面的硬度的途径提高电泵机组流道表面的硬度的途径有两种：一种是通过选择高硬度的材料提高流道配件自身材料的硬度，使流道表面的硬度提高;另一种是通过对配件流道表面进行处理，使流道表面硬度提高3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所