机械镀镀层制备及性能研究

用325目电炉球状锌粉并经冷扎处理为片状锌粉分别制备了镀层Ⅰ和镀层Ⅱ，通过扫描电子显微镜(SEM)对该镀层的形貌分析、中性盐雾试验、附着力测试等手段对该镀层的性能进行了研究.结果表明，片状锌粉用于机械镀，锌粉活性明显增强，镀覆效率提高；片状锌粉层层叠加，镀层的耐腐蚀性、表面密封性、可钝化性、镀层光亮度等均有明显改善，具有较好的工业应用价值.      

机械镀的镀层形貌及耐蚀性

分别用325、800目颗粒状锌粉或325目锌粉 10%铝粉球磨成的片状复合粉,在促进剂作用下,形成三种机械镀层。用SEM法测定了金属原料粉及镀层的SEM形貌;用盐雾试验测定了镀层的耐蚀性。试验结果表明:片状锌-铝复合粉形成的镀层综合性能优于800目粒状锌粉形成的镀层。另外,随着金属粉粒度的减小、铝粉的添加及片状化处理,使镀层的光亮度、密实度和耐腐蚀性明显提高。     

锌镍合金镀层耐蚀性的探讨

根据腐蚀电化学基本原理，探讨了锌镍合金镀层的耐蚀机理，测试了不同成分的锌镍合金镀层的腐蚀电位和极化曲线并进行了分析。     

稀土对机械镀锌铝镀层中微量铝的影响

通过铬天青S分光光度法测定了机械镀锌铝镀层中铝的含量、用扫描电镜及X射线荧光光谱仪测试镀层断面形貌和表面铝分布状况。结果表明,在机械镀锌铝镀层过程中加入稀土能增加镀层中的铝含量,并使铝的分布均匀化。     

不同粒度金属粉形成机械镀层形貌及耐腐蚀性能研究

分别采用200、325、500、800锌粉和325目锌、铝粉混合球磨成的片状锌-铝粉,经SnSO4活化,进行机械镀.用扫描电镜观察,锌粉多为较规则的球形,片状锌-铝粉多为不规则的片状结构.镀层表面球形颗粒状锌粉变形较大,镀层内部球形颗粒变形较小,多为椭球形.随着粒度的变小,镀层的致密程度增加.片状锌-铝粉形成的镀层的致密、平滑程度不如800、500目锌粉形成的镀层.但镀层的色泽明显改观,亮度增大.采用片状锌-铝粉形成的镀层受损后有自愈性.通过盐雾试验、极化曲线试验,验证了随着粒度的变小,耐腐蚀性显著增加,间接证明镀层致密性增加;片状锌-铝粉形成的镀层的耐腐蚀性能与800目球状锌粉形成的镀层相当.     

锌粉颗粒形状对机械沉积无结晶镀层结构的影响

以球状锌粉和片状锌粉为原始锌粉借助于机械镀工艺制备了无结晶锌防护层，运用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）观察了镀层的结构形貌；采用XRD技术分析了镀层的物相组成；采用贴滤纸法进行了镀层的孔隙率测试。研究结果表明，片状锌粉制备的镀层比球状锌粉制备的镀层表面要平滑、光亮。球状锌粉制备的镀层中锌粉颗粒呈紧密堆积，部分锌粉颗粒发生塑性变形；片状锌粉制备的镀层中的锌粉颗粒呈层片状叠加，镀层中锌粉颗粒没有发生明显塑性变形。两种形状锌粉制备的镀层均为锌基多相混合体系，镀层中没有固溶体、化合物等合金相产生，属于锌基复合镀层。锌粉颗粒形状对镀层中颗粒之间的结合机理没有显著影响，两种镀层中锌粉颗粒间均以机械咬合为主。     

乳化剂的含量对锌基涂层耐蚀性的影响

利用片状锌粉、铝粉、铬酐及其它有机物配制的新型高耐蚀锌基涂料具有良好的结合力和耐蚀性,详细讨论了乳化剂含量对锌基涂层耐蚀性的影响.涂层的耐蚀性采用中性盐雾试验和5%盐水浸润试验.试验证明,涂层的表面粗糙度随着乳化剂量的增加而逐渐变得平滑、细腻.乳化剂的加入,直接影响到是否能够使涂料充分混合,使涂料分散均匀,也影响到涂料的流平性和黏稠度,但它对涂层的耐蚀性影响不大,本试验控制在26g/L.     

电镀锌基合金的耐蚀性

近年来,在表面处理方面,由于锌基合金呈现出很多优良的性能,特别是高的防护性,已越来越受到人们的青睐。对电镀锌基合金（主要是锌与铁族形成的合金）的性能进行了综述,并重点讨论了锌基合金的耐蚀性。     

超声热浸稀土铝镀层耐蚀性的优选准则

研究了稀土铝镀层在超声场作用下的表面层厚度变化,通过对不同时间制备的稀土铝镀层的全浸蚀试验分析,提出了超声制备热浸稀土铝镀层耐蚀性的优化准则．     

Ce元素对低碳钢热浸镀锌镀层耐蚀性的影响

采用热浸镀法在低碳钢表面制备含Ce元素的镀锌层,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、中性盐雾试验(NSS)以及电化学测试方法,揭示不同Ce元素添加量对镀层微观组织结构及耐蚀性能的影响规律。结果表明:在镀液中添加适量的Ce元素可在细化镀锌层晶粒和减薄镀锌层厚度的同时有效地提高镀锌层的耐蚀性。与纯锌镀层相比,镀液中添加0.012%和0.2%Ce(质量分数)后镀层的腐蚀速率分别降低24%和27%。Ce元素提高镀锌层耐蚀性的机理为:一方面,Ce的添加提高了腐蚀产物中Zn₅(OH)₈Cl₂?H₂O占比,从而提高了腐蚀产物的致密性与粘附性;另一方面,腐蚀过程所形成的Ce(OH)₃沉淀吸附在阴极相,阻碍氧的扩散,抑制了阴极吸氧反应。当镀液中添加超过0.012%Ce后(过饱和),阴极反应已被充分抑制,因而继续提高Ce添加量对镀锌层耐蚀性的提高有限。     

化学镀Ni-P和Ni-Cu-P合金耐蚀性研究

研究了硫酸铜加入量对化学镀Ni-Cu-P合金的镀层成分、组织及热稳定性影响,用中性盐雾实验和在20%H2SO4+20 g/LAl2O3溶液中的冲刷腐蚀实验研究了Ni-P与Ni-Cu-P合金的耐蚀性和耐冲刷腐蚀性能.结果表明,Ni-Cu-P合金镀层具有比Ni-P合金镀层更好的热稳定性、耐蚀性和耐冲刷腐蚀性能.     

锌粉粒度对机械镀锌层耐腐蚀性能的影响

分别采用325目、800目和325目+800目等质量混合的球形锌粉,在活化剂的作用下进行机械镀锌,得到三种机械镀锌层。观察了三种镀锌层的表面形貌和断面结构,分析了不同粒径锌粉所得镀层的结构特点,通过中性盐雾试验测试了镀层的耐腐蚀性能。结果表明:325目锌粉镀层的耐腐蚀性能最差,800目锌粉镀层的耐腐蚀性能最好,325目与800目等质量混合的锌粉镀层耐腐蚀性能介于两者之间,接近800目锌粉镀层。     

超细锌粉无机硅酸锌涂层的结构及耐蚀性研究

制备了3种超细锌粉作填料的无机硅酸锌涂层,用FTIR、SEM对涂层的固化机理和结构进行了研究,对3.5%NaCl溶液浸泡腐蚀后的试样表面形貌进行了观察,通过电化学试验研究了涂层的耐蚀性.结果表明,无机硅酸锌涂层的结构为:Zn粉颗粒间以Si-O-Zn聚合物网络键合,涂层与底材钢基体间是以化学键结合的微观多孔的涂层结构;涂层的耐蚀性随Zn粉颗粒度的减小而显著提高.涂层的耐蚀机理主要是电化学阴极保护作用以及腐蚀产物填塞涂层孔隙的物理屏蔽作用.     

高耐蚀性和全光亮化学镀Ni-P合金的研究

本文对化学镀Ni-P合金的工艺参数进行研究,确定了最佳工艺条件,采用扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪对镀层的成分和组织结构进行分析,得到Ni-P非晶态合金层。试验表明：镀层在15％H2SO4和10％HCI溶液中,具有优良的耐蚀性,其外观有较好的光亮性。     

机械镀锌中超声功率对镀层耐腐蚀性能的影响

目的探究超声波功率对镀层耐腐蚀性的影响规律。方法将超声波功率分为50,70,90,110W 4个等级,利用湿法超声机械镀锌设备制备4种镀层。用多功能扫描电子显微镜观察镀锌层的微观表面形貌,并分析镀锌层厚度,测试镀锌层的耐腐蚀性能以及镀层与基体的附着强度。结果功率为50W时获得的镀层厚度最大,表面质量、耐腐蚀性能最差;功率为110W时获得镀层表面质量、耐腐蚀性能最好。结论随功率的增大,镀层表面质量明显提高,镀层耐腐蚀性有逐渐增加的趋势。     

Ni-氧化石墨烯纳米复合镀层的力学及抗腐蚀性能研究

目的 探究镀液中氧化石墨烯(GO)含量对于Ni-GO复合镀层的组织结构、力学性能、耐腐蚀性能的影响,并以此来确定GO的添加量。方法 采用电沉积技术制备Ni-GO复合镀层,并采用正交试验的方法找到Ni-GO复合镀层的优化制备工艺。通过SEM、EDS、XRD、XPS、拉曼等技术对GO和制备的Ni-GO复合镀层的形貌、组织结构进行表征分析,采用硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站等对Ni-GO复合镀层的力学性能及耐蚀性进行分析。结果 采用正交试验的方法得到了Ni-GO复合镀层优化制备工艺条件,GO质量浓度为1.0 g/L,阴极电流密度为5 A/dm²,镀液温度为60 ℃,电镀时间为50 min。基于优化工艺条件下镀层的硬度为596.5HV,沉积速率为6.583 g/(dm².h)。其中镀液中氧化石墨烯浓度对Ni-GO复合镀层性能影响最大。结论 研究发现,Ni-GO复合镀层底部是Ni含量比较多的菜花头结构,在菜花头上面主要是石墨烯与Ni晶粒镶嵌在一起的尺寸不一的珊瑚状结构。当镀液中GO质量浓度为1.0 g/L时,制备出的Ni-1.0GO复合镀层中石墨烯含量最高,珊瑚状结构连接缝隙变小,组织致密性最好,孔隙缺陷最少。与Ni镀层相比,Ni-1.0GO复合镀层的硬度提高了37.7%,磨损质量损失减少了73.5%,耐蚀速率降低了44.8%。     

Zn元素对Mg-Sr镁合金显微组织、力学性能及腐蚀行为的影响

镁锶系列镁合金是最有前景的生物可降解金属材料之一。锶具有促进成骨和再生的作用,具有良好的生物相容性。但是镁锶合金具有强度不足、降解快速等缺点。添加适量的人体营养元素Zn在Mg-2Sr合金中,通过锌在镁合金中的固溶作用来细化晶粒以提高Mg-2Sr合金的强度和塑性。在模拟体液浸泡降解过程中,Mg-2Sr-2Zn合金生成的腐蚀保护层较致密,阻碍了浸泡过程中氯离子渗透,从而具有较好的耐蚀性。     

电弧喷涂Zn-Al伪合金涂层耐腐蚀性能研究进展

通过在钢基体表面制备涂层可以很好地延长钢铁材料的服役时间,减少因腐蚀造成的重大事故和人员伤亡。相较于传统的纯Zn涂层、纯Al涂层以及Zn-Al合金涂层,Zn-Al伪合金涂层能够为基体材料提供长久有效的腐蚀防护,在钢铁材料的腐蚀防护中具有巨大的应用潜力。简述了Zn-Al伪合金涂层电弧喷涂制备工艺的特点;介绍了Zn、Al、Zn-Al合金及Zn-Al伪合金涂层在模拟海洋环境下的腐蚀防护原理;在此基础上从组分、喷涂工艺参数(喷涂距离、喷涂电流和喷涂电压)、元素掺杂(Mg、Si及Re)及后处理工艺(封孔、激光重熔)等角度,论述了其对Zn-Al伪合金涂层耐蚀性的影响;讨论了Zn-Al伪合金涂层防腐体系在桥梁、海洋钢结构件、地下运输管道中的应用现状;最后总结了目前研究工作中存在的挑战,提出了电弧喷涂Zn-Al伪合金涂层尚需深入研究的重点问题,为提高钢铁材料使用寿命提供了参考。     

电刷镀Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能

为了得到一种制备简便、耐腐蚀性能优良的用于舰船腐蚀防护的金属镀层,利用电刷镀技术在45钢上制备出了Ni-石墨烯复合镀层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、Raman光谱仪对石墨烯片层和镀层微观形貌进行了表征,采用电化学实验和浸泡试验对Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：石墨烯片层进入了Ni-石墨烯复合镀层;相比Ni镀层,Ni-石墨烯复合镀层质量更优;在电化学实验和浸泡试验中,发现Ni-石墨烯复合镀层与Ni镀层相比,前者的腐蚀电位较后者正移了70mV,前者的自腐蚀电流密度仅为后者的0.34倍,前者的电荷转移电阻为后者的3.1倍;浸泡168 h后,Ni-石墨烯复合镀层的失重量仅为Ni镀层的0.47倍,说明Ni-石墨烯复合镀层的耐腐蚀性能明显增强。