电镀 Zn-Fe-SiO2复合材料的性能研究

镀锌与Zn-Fe合金广泛用于钢铁零件的防护，但是仍存在钝化液毒性大、环境污染严重、耐蚀性低、氢脆高等不足。本文采用无氰电镀技术制备了Zn-Fe-SiO2复合材料，并测试了Zn-Fe-SiO2复合材料的耐蚀性、孔隙率和氢脆性等综合性能，同时与电镀Zn及Zn-Fe合金进行了对比。实验结果表明：电镀Zn-Fe-SiO2复合材料的耐蚀性及其它综合性能均优于镀锌与Zn-Fe合金，无需钝化处理，环境友好，应用前景广阔。     

锌铁合金电镀工艺及黑色钝化研究

研究了从氯化物电镀溶液中获得含铁0.2%-0.6%的Zn-Fe镀层的工艺及镀层的黑色钝化工艺,探讨了工艺条件对合金镀层的含铁量的影响。结果表明：含Fe0.2%-0.6%的Zn-Fe合金镀层的耐蚀性优于普通镀锌层。     

La~(3+)对Zn-Fe合金镀层在硫酸溶液中腐蚀行为的影响

电镀液中加入镧盐,在A3钢表面电镀Zn-Fe合金薄膜,选择酸性腐蚀介质,研究La3+对Zn-Fe合金镀层腐蚀行为的影响.用线性扫描伏安法和交流阻抗法,研究Zn-Fe合金镀层在30℃的0.20mol·L-1H2SO4溶液中的腐蚀行为.用XRD和SEM研究Zn-Fe合金镀层在腐蚀前后的微观结构和形貌的变化.结果表明:加入镧盐,不改变Zn-Fe合金镀层的晶面择优取向,但影响各晶面衍射峰强度,使镀层结晶粒度变小;当加入La2(SO4)3为0.90g·L-1时,Zn-Fe合金镀层变得致密均匀,电结晶生长形态呈现层状;镀层的致钝电流密度(Jpp)和维钝电流密度(Jp)显著降低,极化电阻Rp增大,镀层具有良好的耐蚀性能.     

机械镀锌及锌铝复合镀层性能研究

采用自行设计的活化促进剂制备了不同机械镀镀层,即锌(325目与500目)及锌铝(5%)复合镀层,对镀层进行了5% NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验、镀层的附着力性能检测与扫描电镜观察表面形貌和截面结构分析.试验结果表明:同等条件下,500目锌粉镀层耐蚀性优于325目锌粉镀层,锌铝复合镀层耐蚀性优于镀锌层,钝化后的镀层耐腐蚀性明显强于未钝化镀层;制备的机械镀锌、锌铝镀层附着力均符合标准.同时对耐蚀性的原因作了推测分析.     

Fe2+浓度对20号钢表面电镀Fe-Ni合金镀层的影响

采用电沉积技术在20号钢表面制备了Fe--Ni合金层,考察了镀液中Fe2+浓度对合金镀层沉积速度、镀层成分、相结构、镀层显微硬度和耐蚀性的影响规律,并探讨了耐蚀机理.实验结果表明:电镀Fe--Ni合金可获得纳米晶结构,随镀液中Fe2+浓度增加,镀层中含铁量增大;镀层显微硬度的变化与Fe原子在Ni晶格中有序固溶程度有关;Fe--Ni合金镀层的耐蚀性均优于20号钢,当镀液Fe2+浓度为0.01 mo.lL-1时,获得镀层具有最佳的耐蚀性.随镀层中铁含量增加,具有钝化特性的高含Ni的Fe--Ni相含量减少,耐蚀性下降,但该相纳米结构显著细化,加速钝化可提高耐蚀性,这一对矛盾导致镀层耐蚀性与铁含量间没有明显的变化规律.高孔隙率也是耐蚀性下降的原因之一.     

快速凝固对铸铁合金性能的影响

快速凝固技术是改善合金性能的重要手段.本研究用单辊法制备了铸铁合金的快速凝固条带(冷却速度为5×10~5℃/S).结果表明,合金快速凝固以后,拉伸性能大为提高,在 NaCl 和 H_2SO_4溶液中能够发生钝化,耐蚀性提高,而且随着合金的冷却速度增大,拉伸性能和耐蚀性提高.此外,本文还初步探讨了合金性能提高的机理。     

镀锌层无铬钛盐的蓝色钝化

探讨了镀锌层钛盐溶液钝化替代传统的铬酸盐镀锌层蓝色钝化的工艺和形成蓝色钝化膜的机理.通过对镀锌层钛盐溶液pH值、温度和钝化时间的优选试验,获得了色泽均匀、耐腐蚀性能优良的蓝色镀锌钝化膜层.蓝色镀锌钝化膜表面成分分析的结果表明:钛盐溶液获得的钝化膜主要成分为Zn4Si2O7(OH)2·2H2O,SiO2,TiO2和ZnO等.受钛盐溶液pH值、温度和钝化时间的影响,镀锌钝化膜的外观色泽(从蓝色向彩色)、膜层表面微观形貌、成分和耐腐蚀性能均发生变化.     

添加剂用量对钼酸盐失效转化液再生的影响

热镀锌钢板广泛应用于建筑、汽车和家电领域。化学转化处理能够提高镀锌钢板的耐腐蚀性能。钼酸盐钝化被认为是取代传统铬酸盐钝化工艺的有效途径,成为镀锌钢板环境友好型钝化技术的发展方向。研究了添加剂用量对热浸镀锌钢板钼酸盐失效处理液再生的影响。采用电化学技术评价了转化膜的耐腐蚀性能,极化曲线结果表明,少量添加剂的加入能够使失效的转化液恢复钝化能力,累计处理面积能达到240 cm2;加入适量添加剂后,累计处理面积可达840cm2,明显提高有效处理面积;加入过量添加剂后得到的转化膜耐蚀性降低。SEM观察表明,加入适量添加剂后形成的转化膜表面平整、均匀。     

热浸镀锌钢板镀层织构与耐蚀性

用X射线衍射和动电位扫描方法研究了热浸镀锌钢板镀层织构、相分布和耐蚀性的关系.实验结果表明,镀锌层中纯锌相的主要织构组分为{0002}基面织构,当镀锌层厚度增加时,纯锌相中{0002}基面织构密度水平增加,纯锌相自腐蚀电位升高、腐蚀电流密度减小以及耐蚀性增加.X射线衍射分析电化学剥离后的铁锌相,结果表明,镀锌层由纯锌相和合金相组成;电化学实验表明,镀锌层各相耐蚀性不同,合金相的耐蚀性高于纯锌相的耐蚀性,且Fe--Zn合金相的耐蚀性随铁含量的增加而增加.     

Cr8Ni2合金耐蚀钢筋在不同pH值模拟混凝土孔溶液中的钝化行为

应用动电位极化、电化学阻抗谱与电容电位法等方法研究了Cr_8Ni_2合金耐蚀钢筋在不同pH值(13.5~9.0)模拟混凝土孔溶液中的钝化行为.结果表明:在相同pH值下,随着钝化时间延长,合金耐蚀钢筋钝化不断强化,3 d后钝化趋于稳定;随着pH值下降,合金耐蚀钢筋钝化并未弱化,反而显著增强,表明新型合金耐蚀钢筋在较低p H下亦能保持良好致钝性能.采用XPS分析合金耐蚀钢筋钝化膜组成结构,分析结果表明:合金耐蚀钢筋钝化膜为双层结构,外层主要为Fe_3O_4,Fe_2O_3及FeOOH(Fe(OH)_3),内层为Cr_2O_3和CrOOH(Cr(OH)_3).随着环境溶液pH值降低,合金耐蚀钢筋钝化膜Fe氧化物含量逐渐减少,而铬氧化物含量明显增大,低pH值下高含量Cr氧化物维持了合金耐蚀钢筋钝化膜良好稳定性和优越耐蚀性,从而使耐蚀钢筋钝化强化.     

钛合金的应力腐蚀

分析了环境、应力、材料对钛合金应力腐蚀的影响,介绍了钛合金应力腐蚀的3种机制(即活性通道机理、氢脆机理、氯脆机理).     

Zr基生物医用合金材料的发展与探索

Zr基生物医用合金材料因其强度高、韧性好、抗腐蚀性优且具有生物相容性等优点,被广泛应用于医疗领域。本文从机械性能、抗腐蚀性能、生物相容性方面总结Zr基生物医用合金材料的研究进展,并对其发展趋势进行展望。     

锌-铁合金电沉积机理研究

采用循环伏安法研究了在含柠檬酸的硫酸盐溶液中玻碳电极上锌-铁合金电沉积机理。比较单金属和锌铁共沉积时的伏安行为,发现在本实验条件下,锌、铁和锌-铁合金电沉积都按三维成核/生长机理进行,且不发生UPD过程,但成核过电位却相差较大,电沉积合金时成核过程要比电沉积单金属时容易得多。沉积物中铁含量同溶液中Fe~(2+)离子与沉积金属离子总量之比的关系表明,锌-铁共沉积表现异常现象。实验表明,锌离子阻化铁的沉积;而铁离子则对锌电沉积起一定的促进作用。     

Preparation, microstructure and degradation performance of biomedical magnesium alloy fine wires

With the development of new biodegradable Mg alloy implant devices, the potential applications of biomedical Mg alloy fine wires are realized and explored gradually. In this study, we prepared three kinds of Mg alloy fine wires containing 4 wt% RE(Gd/Y/Nd) and 0.4 wt% Zn with the diameter less than 0.4 μm through casting, hot extruding and multi-pass cold drawing combined with intermediated annealing process. Their microstructures, mechanical and degradation properties were investigated. In comparison with the corresponding as-extruded alloy, the final fine wire has significantly refined grain with an average size of 3–4 μm, and meanwhile shows higher yield strength but lower ductility at room temperature. The degradation tests results and surface morphologies observations indicate that Mg–4Gd–0.4Zn and Mg–4Nd–0.4Zn fine wires have similar good corrosion resistance and the uniform corrosion behavior in SBF solution. By contrast, Mg–4Y–0.4Zn fine wire shows a poor corrosion resistance and the pitting corrosion behavior.     

55%铝—锌—1.6%硅合金镀层的耐蚀性能

在盐雾试验（ＮＳＳ、ＡＳＳ）、曝气试验、浸泡试验和缝隙腐蚀试验的基础上,通过与锌镀层和铝镀层的对比,研究了５５％Ａｌ－Ｚｎ－１．６％Ｓｉ合金镀层的耐蚀性能．镀层中富锌相的存在,导致缝隙腐蚀中的自催化酸化闭塞电池难以形成,因而该镀层的耐缝隙腐蚀性能优于铝镀层;在其他试验条件下,由于镀层表面富铝相占较大面积,使得镀层的耐蚀性高于锌镀层,接近于铝镀层．钝化处理后各镀层耐蚀性均有显著提高．     

镁锂合金表面碳化物膜层制备及其耐腐蚀性能表征

将镁锂合金浸渍于高温的苯溶液中,使其发生反应并在基体上形成碳化物膜层,采用SEM、XRD等分析了膜层的组织和结构,利用失重法、析氢法和盐雾腐蚀等研究了膜层的耐腐蚀性能.结果表明,利用苯作为浸渍液时,合金表面生成的碳化物涂层比较稳定,不易被腐蚀,使镁锂合金的耐腐蚀性能明显提高.     

稀土对时效-回归-再时效处理的Al-Zn-Mg合金硬度和氢脆的影响

将少量稀土元素添加到Al-Zn-Mg合金中进行时效-回 归-再时效处理.利用扫描电子显微镜和X射线衍射对该合金的显微结构和沉淀相进行了观察和研究. 结果表明, 经过时效-回归-再时效处理后, 稀土Al-Zn-Mg合金的晶粒尺寸减小, 沉淀相MgZn₂增加, 同时, 峰时效硬度和氢脆阻力增强.     

纳米碳管化学复合镀层组织、沉积机理及性能

了进一步提高Ni-P镀层的耐腐蚀磨损性能,采用化学镀的方法,使纳米碳管与Ni-P合金共沉积在45#钢表面,分析了复合镀层的沉积过程、组织结构,研究了纳米碳管复合镀层的腐蚀及磨损性能。研究表明：复合镀层中纳米碳管与Ni-P以化学键结合,Ni-P-CNTs复合镀层具有较优异的耐腐蚀磨性能。