二元铝合金在碱性介质中的腐蚀与电化学行为

研究Al-Me(Me:Mg,Zn,Bi,Sn,Pb,In,Ga)二元合金在25℃ 4 mol/L NaOH碱性介质中的析氢腐蚀速率、自腐蚀电位、恒电流极化电极电位.结果表明:在25℃ 4 mol/L NaOH碱性介质中,纯铝中加入Zn或In的Al-Me二元合金析氢腐蚀速率增大,自腐蚀电位负移;加入Bi或Ga的Al-Me二元合金析氢速率影响不大,自腐蚀电位负移;添加Mg,Sn或Pb的Al-Me二元合金析氢速率降低,自腐蚀电位正移.当以100 mA/cm2的电流密度进行恒电流极化时,Mg,Zn,Bi,In能使Al-Me二元合金电极电位稍有负移,Sn,Pb,Ga能使Al-Me二元合金电极电位大幅度负移.     

锌电积过程中锰元素对铝阴极的电化学行为影响

传统湿法炼锌工艺采用纯铝板作为阴极,但随着锌精矿品位的降低,电解液中杂质离子含量增大,造成阴极腐蚀消耗增加.本文以铝锰合金为研究对象,研究锰作为添加元素,与铝形成良好铝锰合金阴极材料的电化学行为,进一步提高铝阴极的耐蚀性和电催化活性.采用交流阻抗、阴极极化曲线、恒电流极化曲线、塔菲尔曲线等分析方法,探讨不同Mn元素含量对铝锰合金在40℃恒温条件,Zn2+65g·L-1和H2SO4150g·L-1溶液中电化学行为的影响.研究结果表明:相比纯铝电极,添加Mn元素的铝锰合金电极的耐蚀性普遍提高,腐蚀电流均减小;随着Mn含量的增加,腐蚀电流逐步降低,腐蚀电位与Mn含量增加无明显变化规律;当Mn质量分数为1.5％时腐蚀电流达最低(1.11mA·cm-2),腐蚀电位最小(-1.0954V);零电势下,表观电流密度i0受Mn元素的添加影响显著,i0随Mn含量增加呈现出先增大后减小的趋势,在Mn质量分数1.5％时达到最大值3.7462×10-16mA·cm-2,远大于纯铝电极4.8027×10-33mA·cm-2,整体变化幅度明显,电极的电催化活性得到提高;不同电流密度下的析氢过电位和纯铝电极的整体接近,电化学过程均为电化学传质步骤控制.综合考虑电极材料的耐蚀性和电催化活性,含Mn质量分数1.5％的铝锰合金可作为理想的电积锌阴极使用.     

Cu-50Cr合金在含Cl^-介质中的腐蚀电化学行为研究

利用动电位扫描法，结合电化学交流阻抗技术研究了用传统电弧熔炼制备的Cu^-50Cr合金在不同Cl^-浓度介质中的腐蚀电化学行为．结果表明：随Cl^-浓度的增加，自腐蚀电位均出现不同程度的负移，腐蚀电流增大，腐蚀速度加快；Cu-50Cr合金在中性Na2S04溶液中未出现钝化现象，加入Cl^-后，出现了钝化现象，但钝化区间很窄．从交流阻抗谱及拟合结果分析得知：在0．05mol／LNa28O4和0．05mol／L Na2SO4＋0．02mol／L NaCl腐蚀介质中交流阻抗谱呈单容抗弧特征，没有出现Warburg阻抗，表明电极表面的腐蚀受电化学反应控制，随Cl^-浓度增加，开始出现Warburg阻抗，表明腐蚀过程由电化学反应控制转化为扩散控制．随Cl^-浓度的增加，容抗弧减小，电荷传递电阻减小，腐蚀速度加快．     

Ga对Al-Zn-In合金牺牲阳极电化学性能影响

采用电化学测试技术和原子光谱、电子探针等分析技术,研究了Ga对Al-Zn-In合金牺牲阳极电化学性能的影响,分析了Ga、In等元素在合金中的分布形态和在铝合金活性溶解过程中的作用．结果表明,在3％的NaCl溶液中Al-4％Zn-0．022％In-0．015％Ga牺牲阳极工作电位为-1039mV．电流效率为96．3％．随着Al-Zn-In-Ga阳极中Ga的增加,阳极工作电位负移、电流效率下降,孔蚀愈加严重．电子探针分析发现,在Al-4％Zn-0．022％In。0．015％Ga阳极中Ga均匀地固溶于合金中,而In在阳极表面产生局部富集．A1-Zn-In-Ga阳极由于In^3 的活化作用．破坏了表面钝化膜,使电极电位负移,从而激活了Ga^3 的活性,使得Ga^3 、In^3 、Zn^2 等产生共同沉积,维持了阳极活性溶解。     

Sn 及溶液中 Sn^4＋对 Al 阳极性能和溶解过程的影响

研究了NaCl溶液中Sn作为合金元素和Sn^4＋作为溶液中添加离子对Al-Zn—In牺牲阳极电化学性能和溶解过程的影响,并通过扫描电镜和能谱分析考察了阳极溶解前后微观形貌的变化和表面的元素分布．结果显示：Sn明显增加了阳极表面富Zn和In沉积物的数量,使表面更加容易活化,表现出理想的牺牲阳极性能．特别是Sn^4＋作为溶液中添加离子时活化效果最显著．     

铈含量对铅铈合金在硫酸溶液中的阳极行为的影响

采用线性电位扫描法和交流伏安法分别研究了不同铈含量的铈合金在4．5mol.dm^-3H2SO4溶液中以0．9V9vs.Hg/Hg2SO4电极）生长的阳极Pb(Ⅱ）膜所需电量的增长率和膜阻抗的实数部分变化,结果表明,铈的添加可降低Pb(Ⅱ）膜电阻,但对Pb(Ⅱ)膜生长速率的抑制仅限于低铈含量,x(Ce)≤0．01。     

稀土对Zn-15Al合金组织和耐蚀性的影响

制备了一种稀土 Zn 1 5Al合金 ,并用人工海水浸泡合金进行了腐蚀实验 ,借助金相与扫描电镜观察其腐蚀形貌及组织变化情况 .结果表明 :适量稀土的加入可细化Zn 1 5Al合金的铸态组织 ,而对合金的耐蚀性能无显著改善 ;当微量Cu、Mg及稀土复合添加时可显著改善合金的耐蚀性能 .通过实验确定了Ce的最佳含量为 0 .1 % (质量分数 ) .     

镁铟合金在氯化钠溶液中的腐蚀行为

研究了在纯镁(Magnesium,Mg)中添加铟(Indium,In)元素后在0.1mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。熔炼了3种Mg-In二元合金,通过电化学测试、失重方法、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线光电子能谱分析(XPS)等方法对合金显微组织及腐蚀行为进行研究。通过XRD分析发现,In元素完全固溶在Mg中,而电化学测试和失重测试及SEM分析的结果表明In元素对Mg-xIn二元合金的腐蚀行为有很好的抑制作用,且当In元素质量分数为1.1%的合金,在所熔炼的Mg-In二元合金中耐蚀性最好。     

稀土镧对Mg-7Al-2Zn镁合金阳极材料腐蚀和电化学性能的影响

制备了Mg-7Al-2Zn、Mg-7Al-2Zn-0.05La、Mg-7Al-2Zn-0.10La 3种镁合金阳极材料,研究了稀土镧元素对合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀和电化学性能的影响。采用析氢和自腐蚀测试、扫描电子显微镜、电化学工作站、蓝电测试系统,研究了镁阳极的腐蚀行为和电化学性能。结果表明：镧元素的添加显著抑制了Mg-7Al-2Zn合金的析氢反应,提高了合金的耐蚀性,腐蚀方式由不均匀腐蚀向均匀腐蚀转变。添加少量的La可以保持镁合金的活性。Mg-7Al-2Zn-0.05La合金作为阳极材料时,镁空气电池的放电电压和能量密度达到最大值,分别为0.96 V和1 092.8 mWh·g^-1。     

添加Ni对Mg—AI储氢合金电化学性能的影响

为探究添加Ni对Mg～A1储氢合金电化学性能的影响机制,笔者采用机械合金化在氩气保护下经高能球磨制备了添加5％Ni的MgssAl42储氢合金,利用电化学方法研究了球磨时间和添加Ni对其放电容量及腐蚀电化学性能的影响。结果表明：目前研究的储氢合金放电容量与球磨时间有关,随球磨时间的延长先变大,球磨10h时放电容量最大为408．5mAh·g^-1,此时的放电时间为490min,随后逐渐减少;储氢合金出现二次钝化现象,但二次钝化区间较短,腐蚀速度与球磨时间有关,球磨1h时腐蚀速度最低,此时的腐蚀电流密度为1．28×10^-5A·cm^-2;交流阻抗谱由单容抗弧组成,极化电阻随球磨时间的延长先减小再增大而后减小。添加5％Ni后合金放电容量最大,但腐蚀速度有所加快。     

锌冶炼中酸浸渣的锌铅分离

研究了含亮铅锌矿经沸腾炉焙烧的挥发氧化物酸浸处理的浸渣的锌、铅分离，使用添加剂ＬＨＹ后，常压下用硫酸浸取，在实验条件下，锌的浸取率达９８％以上，而铅仍以硫酸铅的形式留在浸渣中，从而有效地将锌、铅分离，而其中稀有元素铟的浸出率也较高。     

冷却速度对Zn--5 Al--0.1 RE--x Si合金显微组织及耐蚀性能的影响

运用扫描电子显微镜/能谱仪、X射线衍射、盐雾实验、电极化曲线等手段,研究冷却速度和Si对Zn-5Al-0.1RE合金组织及耐蚀性能的影响.结果表明,Zn-5Al-0.1RE-xSi合金由先析出的?-Zn和?-Zn+α-Al共晶组织组成,前者均匀分布在相邻的?-Zn+α-Al共晶胞的边界上.降低冷却速度和Si的加入,均使Zn-5Al-0.1RE-xSi合金单位面积的晶粒增大,晶界减少,合金耐蚀性能提高. Zn-5Al-0.1RE-xSi合金耐蚀性能的差异与合金凝固组织及合金腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2·H2O和ZnO的相对量有关.     

锌焙砂氨法制取高纯锌

利用NH3-NH4Cl水溶液浸出锌焙砂来制取高纯锌.Zn的平均浸出率约93%，浸出液中的杂质元素，如铜、镉、铅，用锌粉两段逆流能够完全置换除去.不同电流密度下的电流效率大于93.8%，槽电压约3.0 V，每千克锌消耗电能2.550～2.650 kW.电锌含锌量大于99.999%，杂质元素Cu,Cd,Co,Ni,Fe,As,Sb的含量均小于0.000 1%，Pb的小于0.000 3%.     

Cu-Zn-Al2O3 nanocomposites:study of microstructure,corrosion,and wear properties

Alumina nanoparticles were added to a Cu-Zn alloy to investigate their effect on the microstructural, tribological, and corrosion properties of the prepared alloys. Alloying was performed using a mixture of copper and zinc powders with 0vol% and 5vol% of α-Al nanopowder in a satellite ball mill. The results showed that the Cu-Zn solid solution formed after 18 h of mechanical alloying. The mechanically alloyed powder was compacted followed by sintering of the obtained green compacts at 750℃ for 30 min. Alumina nanoparticles were uniformly distributed in the matrix of the Cu-Zn alloy. The tribological properties were evaluated by pin-on-disk wear tests, which revealed that, upon the addition of alumina nanoparticles, the coefficient of friction and the wear rate were reduced to 20% and 40%, respectively. The corrosion properties of the samples exposed to a 3.5wt% NaCl solution were studied using the immersion and potentiodynamic polarization methods, which revealed that the addition of alumina nanoparticles reduced the corrosion current of the nanocomposite by 90%.     

Biodegradable zinc-iron alloys: Complex study of corrosion behavior,mechanical properties and hemocompatibility

Zn-Fe alloys have been extensively investigated in this study with a view to their application as biodegradable bone implants. Biogenic element zinc is a very appropriate metal because of the ideal degradation rate compared to those of Mg and Fe. Studied alloys were made by compressing metallic powders in a content ratio of 100% Zn,Zn-1% Fe, Zn-2% Fe, Zn-5% Fe and Zn-10% Fe and sintering at 350°C for 1 h. Prepared samples were examined by optical microscopy, SEM and XRD. Corrosion behavior, mechanical testing and hemocompatibility were observed subsequently. The electrochemical performance of such materials was studied in the simulated body fluids. The enhanced corrosion rate was observed for all samples after iron addition due to the micro-galvanic effect between the pure Zn and Zn_(11)Fe intermetallic phase. The corrosion rate of the Zn-5% Fe alloyed sample was more than 20-times higher(2.89 mmpy) compared to the pure Zn. However, alloying with more than 5 wt %of iron diminished the mechanical performance of the material. Therefore, the performed mechanical and hemocompatibility tests showed acceptable biocompatibility of zinc and Zn-1% Fe and Zn-2% Fe samples.     

弱酸性KCl溶液中Zn_2_在铜电极上沉积机理的探讨

本文通过线性电位扫描、循环伏安、交流阻抗等实验方法对弱酸性氯化钾溶液中Zn~2+在铜电极上的沉积行为进行了研究,得到了动力学参数Tafel斜率bc=111mV,反应级数Z=0.95.由此认为Zn~2+在铜电极上的沉积机理是由两个连续的单电子步骤所组成,且反应的第一步是速度控制步骤.反应过程中生成吸附态的一价锌离子(Zn~+ads)中间体.     

铅对小鼠脏器中微量元素的影响

为探讨铅的毒性机制 ,防治铅中毒 ,分别测定了醋酸铅染毒小鼠各脏器中铅、钙、铁、锌等金属元素含量和各脏器的脂质过氧化物 (LPO)值及血清乳酸脱氢酶 (LDH)活性 ,结果显示染铅后小鼠多数脏器中镉、钙、铁、锌浓度和LPO值及血清LDH活性均明显高于对照组 ,这表明铅对小鼠多数脏器都有毒性 ,脏器中钙、铁、锌等微量元素含量异常可能是铅引起细胞损伤的重要因素之一     

含氯离子环境下锌铝伪合金涂层的耐蚀性及电化学特性

采用盐雾试验和电化学阻抗谱测试技术研究了纯锌和锌铝伪合金涂层在含氯离子环境中的腐蚀行为和电化学特性,通过扫描电镜、X射线物相分析等手段研究了原始涂层及腐蚀后的表面形貌和腐蚀产物的相结构,并对两种涂层的腐蚀机理进行了初步的探讨.随着盐雾时间的增加,纯锌涂层表面逐渐生成疏松多孔的胞状腐蚀产物层,主要腐蚀产物为Zn5(OH)8-Cl2H2O、ZnO和Zn5(CO3)2(OH)6,盐雾试验达到768 h后腐蚀产物层局部区域发生龟裂.锌铝伪合金涂层表面生成致密的腐蚀产物层,主要为Zn5(OH)8Cl2H2O、Zn0.71Al0.29(OH)2(CO3)0.145.xH2O及ZnAl2O4.电化学阻抗谱测试结果表明:随着盐雾时间的延长,两种涂层的电荷转移电阻均逐渐增大,但锌铝伪合金涂层的阻抗要明显大于纯锌涂层,表现出了更好的耐蚀性.     

Cu-Zn-Al2O3 nanocomposites: study of microstructure,corrosion, and wear properties

Alumina nanoparticles were added to a Cu-Zn alloy to investigate their effect on the microstructural, tribological, and corrosion properties of the prepared alloys. Alloying was performed using a mixture of copper and zinc powders with 0vol% and 5vol% of α-Al nanopowder in a satellite ball mill. The results showed that the Cu-Zn solid solution formed after 18 h of mechanical alloying. The mechan-ically alloyed powder was compacted followed by sintering of the obtained green compacts at 750℃ for 30 min. Alumina nanoparticles were uniformly distributed in the matrix of the Cu-Zn alloy. The tribological properties were evaluated by pin-on-disk wear tests, which revealed that, upon the addition of alumina nanoparticles, the coefficient of friction and the wear rate were reduced to 20% and 40%, respectively. The corrosion properties of the samples exposed to a 3.5wt% NaCl solution were studied using the immersion and potentiodynamic polarization methods, which revealed that the addition of alumina nanoparticles reduced the corrosion current of the nanocomposite by 90%.     

熔渣中Zn、Pb挥发行为的对比分析

熔融工艺是目前处理工业粉尘及飞灰的有效方法.为了能够有效控制熔融工艺中Zn、Pb等重金属资源的分离回收,对比分析了Zn、Pb在含Cl的FeO-CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3渣系中的挥发行为.首先通过热力学计算分析了Zn、Pb在该渣系中可能的挥发气体种类,以及各因子如温度、熔渣成分、氧势和Cl含量等的影响.同时,对以上问题进行了实验研究.最终明确了分别提高Zn、Pb挥发分离效率的不同的技术措施和优化参数.