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與此類似，降雨對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的沖擊所引起的侵蝕可能改變?nèi)~片的外形，并導(dǎo)致發(fā)電能力的嚴(yán)重?fù)p失。雖然葉片都經(jīng)過了低能聚合物涂層處理，但目前這類涂層的保護(hù)作用只能持續(xù)約10年，之后就需要對葉片進(jìn)行翻新。

上述兩類應(yīng)用對材料解決方案都提出了新的要求。為此，NPL設(shè)計并制造了一種旋臂測試系統(tǒng)，用來評估這些新材料的有效性。

該測試系統(tǒng)由一個空氣動力型的旋轉(zhuǎn)臂組成，兩端都可以放測試樣品，相距一米。該旋轉(zhuǎn)臂在真空容器中以高達(dá)10,000 rpm的速度旋轉(zhuǎn)，水滴噴射穿過樣品，由這種沖擊而引起侵蝕。 通過測量整個測試過程中的質(zhì)量損失演變來監(jiān)測損傷，并且通過光學(xué)和掃描電子顯微鏡來評估磨損機(jī)制。

該測試系統(tǒng)已經(jīng)在幾個關(guān)于新材料系統(tǒng)開發(fā)的合作項目中得到了應(yīng)用。其中一個項目設(shè)計并測試了用于汽輪機(jī)葉片應(yīng)用的新涂層，并且在延長涂層耐久性方面取得了較好的進(jìn)展，某些候選涂層的壽命甚至達(dá)到了裸鋼的十倍。

為了進(jìn)一步確定新型先進(jìn)材料的組成與水滴沖蝕性能之間的關(guān)系，目前的研究工作還使用了高速成像以及先進(jìn)的微觀結(jié)構(gòu)表征技術(shù)。

——編譯：李莉萍