锌粉特性对机械镀锌层性能的影响

通过OLYMPUS-GX51型光学显微镜进行机械镀层金相组织检测和厚度测量、划线和划格试验及按GB/T 3091-2001 要求的硫酸铜溶液腐蚀试验,研究了锌粉粒度及形状对机械镀锌层性能的影响.试验表明:在相同机械镀锌工艺规范下,320目颗粒状锌粉镀层颗粒粗大且不均匀,厚度范围33～55 mm,500目颗粒状锌粉镀层不及500目片状锌粉镀层致密,厚度范围45～58 mm,500目片状锌粉镀层最致密颗粒分布也最均匀,厚度范围33～41 mm; 320目颗粒状锌粉、500目颗粒状锌粉、500目片状锌粉机械镀锌层与钢铁基体之间附着强度均达到有关国家标准;均匀性均达到GB/T 3091-2001要求;锌粉粒度越小对应其镀层耐蚀性及均匀性也越好;在相同粒度尺寸下(500目锌粉),片状锌粉比粒状锌粉的镀层具有更好的耐腐性.     

机械镀锌中强化时间对锌镀层性能的影响

为了掌握机械镀锌中强化时间对镀锌层的影响,分别设置了4种机械镀锌的强化时间(0,5,15,60 min),制备了4种镀层.采用体视显微镜、表面洛氏硬度计研究了强化时间对锌镀层平整度、硬度的影响,采用重量法和铁试剂法分析了强化时间对锌镀层致密度和孔隙率的影响,采用XRD技术研究了强化时间对锌镀层物相组成的影响,采用中性盐雾试验研究了强化时间对锌镀层耐腐蚀性的影响.结果表明:在机械镀锌中随着强化时间的增加,锌镀层的平整度、致密度有所提高,硬度有所增加;强化时间对锌镀层的孔隙率、物相组成和耐蚀性没有影响.     

机械镀锌液中锌粉特性的分析

通过SEM、TEM等试验研究，分析了机械镀锌用锌粉的形貌、粒度及其在镀液环境中的团聚状态。结果表明，机械镀锌所用的锌粉是粒径以2～4μm为主的混粉，锌粉在镀液环境中多种因素的作用下分散成细小的锌粉藻团。     

机械镀锌层的X射线衍射分析

采用机械镀方法制备了锌镀层,运用X射线衍射技术分析了镀层的物相组成和锌粉颗粒的晶格参数。研究结果表明,机械镀锌层是由单质金属锌、锡和铁构成,镀层中没有辞、锡和铁之间的化合物或固溶体等合金相存在;由纳米亚晶构成的锌粉颗粒是镀层的主体,锌粉形成镀层后没有发生晶粒细化。     

片状锌粉表面复合改性剂的研究

利用干式高能球磨法制备片状锌粉,采用正交实验法研究不同球磨助剂配方对球磨锌粉中位粒径d50、松装密度和水面遮盖率的影响,确定最佳复合助剂配方。结果表明,在加入硬脂酸、棕榈酸、硬脂酸锌、聚乙二醇的最佳质量分数分别为2.5%、0.3%、0.3%、0.1%的最优复合助剂配方条件下,制得片状锌粉颗粒的中位粒径d50为13.12μm,松装密度为0.934 8 g/cm3,水面遮盖率为2 280.2 cm2/g;过程中没有新相产生,锌粉颗粒得到有效包覆。     

机械镀锌层的结构分析

运用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等研究了机械镀锌层的断口形貌和化学成分。结构分析表明，机械镀锌层不是扁平状锌粉的层层镶嵌叠加，而是尺寸大小不同的锌粉颗粒相互填充堆积；镀层中只有少部分锌粉颗粒发生塑性变形，并且变形取向也无明显的规律。化学成分分析表明，镀层中存在“先导金属”，“先导金属”存在于锌粉颗粒的间隙之中。     

退火热处理工艺对铜锌粉性能的影响

采用扫描电子显微镜法(SEM)对退火热处理后的铜锌粉的形貌以及组织结构进行了分析。讨论了热处理温度、退火保温时间对铜锌粉性能的影响,指出了退火热处理降低铜锌粉硬度的原理。结果表明,在球磨过程中多次进行退火处理才能达到降低粉末粒度的目的,退火热处理的适宜条件是450℃,保温2 h。     

机械镀锌-镍复合镀层分析

锌-镍复合镀层耐蚀性优良,采用电镀、电刷镀和热浸镀获取镍-镍镀层有着许多问题.为此,采用锌粉、可溶性镍盐制备了锌-镍复合机械镀层.采用X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)分析了镀层中镍的物相及含量;采用贴滤纸法检测了镀层的孔隙率;采用中性盐雾试验方法检测了镀层的耐腐蚀性能.结果表明,锌-镍复合机械镀层中存在Zn、Ni、Sn、Ni3Sn4、SnO,镍主要以单质形式存在;镀层的连通空隙率为零;镀层与基体间结合良好;镀层厚度相同时,锌-镍复合机械镀层的耐腐蚀性能优于纯锌机械镀层.     

机械镀锌沉积机理的研究

通过蒸发皿模拟试验和生产试验,采用体视显微镜观察了机械镀锌形层过程中金属锌粉在预镀工件表面的吸附、沉积过程,并用光学相机记录了金属锌粉的沉积过程.运用物理化学、电化学的基础理论分析了金属锌粉的沉积机理.分析结果表明,基层建立阶段,金属锌粉和Sn2+发生化学反应;镀层增厚阶段,金属锌粉和M2+发生化学反应;金属锌粉表面化学反应造成的库仑引力和机械镀锌过程玻璃珠冲击介质的碰撞是锌粉沉积的主要原因.     

机械镀锌层在冲击条件下的失效行为

采用QCJ-120漆膜冲击试验器对不同厚度和稀土添加量的机械镀锌层在冲击载荷作用下的失效行为进行了分析研究。结果表明：机械镀锌层的失效表现为结合力型脱落。镀层越厚,镀层抗冲击能力越强。添加适量稀土元素虽能提高镀层韧性,但降低了镀层的抗冲击能力。     

铜粉粒径对机械镀Cu-Zn镀层性能的影响

为获得更好的防护+装饰双重效果,采用不同粒径(200,400,800,1 000,1 200目)的铜金粉,利用机械镀技术在钢铁基体表面制备了铜-锌复合镀层。采用称重法分析了镀层的致密度,采用贴滤纸法检验了镀层孔隙率,采用划线划格法分析了镀层的结合强度,采用全浸腐蚀法及电化学极化法分析了镀层的耐腐蚀性能。结果表明:不同粒径铜金粉制备的镀层均覆盖完整,随铜粉粒径减小,复合镀层孔隙分布减少;随着铜粉粒径的减小,镀层的致密度逐渐增加,当铜粉粒径为1 000目时,Cu-Zn镀层的致密度已大于金属锌的密度;随着铜粉粒径的减小,镀层的结合强度增加,当铜粉粒径为200目时镀层的结合强度较差,而铜粉粒径小于400目时镀层的结合强度明显提高;随着铜粉粒径的减小,镀层的全浸腐蚀速率逐渐减小,耐腐蚀性增强。     

机械镀无结晶镀层致密化分析

采用少锡盐沉积机械镀锌工艺制备了机械镀锌的镀层.利用扫描电镜(SEM)观察机械镀锌层的断口形貌,借助晶体学的基础理论分析了镀层的结构,按其规律用散乱钢球堆积模型直观地模拟了镀层的立体结构,以此分析镀层的致密化机理.结果表明,机械镀锌镀层中的锌粉颗粒以散乱密堆的方式结合,形层过程不发生结晶现象;研究建立了机械镀无结晶镀层的最密填充理论模型,定量求得了镀层的孔隙率.     

热处理机械镀锌层的性能研究

为了探究热处理机械镀锌层的性能,采用机械镀锌工艺在钢铁基体上获得纯锌镀层,并通过对机械镀锌层的热处理制备了机械镀渗锌层。采用划格法测定渗层与基体的结合强度,采用扫描电镜及附带的能谱仪观察分析了渗层的组织结构及成分,采用电化学试验和全浸试验分析了渗层耐腐蚀性能。结果表明:机械镀渗锌层与基体的结合强度良好,镀渗层组织依次为2种形态的δ相层和Γ相层,耐腐蚀性能与机械镀锌层相比得到了较大提升,与真空渗锌层相近。     

机械镀锌锡铝合金工艺及应用

研究了机械镀锌锡铝合金工艺及应用。研究表明：机械镀锌合金的抗蚀性优于电镀锌层，镀层与基体结合力良好，镀覆工艺不会使基材产生氢脆。     

镀锌层无铬钝化耐蚀机理的研究进展

综述了国内外镀锌及锌合金无铬钝化耐蚀机理的研究进展,将为研究镀锌层无铬钝化提供有益的参考,以便为代替高毒性的铬酸盐钝化提供理论依据.     

镀锌层无铬钝化工艺的研究

研究了用于锌镀层彩色钝化的无铬钝化液最佳配方及工艺.以钼酸盐为主要原料,通过加入协同缓蚀剂,控制工艺条件可得到呈亮丽彩虹色的钝化膜,并开发了一种封闭处理工艺以提高膜层的耐蚀性.通过电化学测试手段比较了铬酸盐钝化膜、钼酸盐钝化膜及镀锌层的耐蚀性能.     

镀锌层上单宁酸钝化膜的耐腐蚀性能

为提高镀锌板的耐蚀性,以硝酸、氟化铵、氧氯化锆为辅助成分,配制了单宁酸钝化液,并用其对镀锌板进行钝化处理。通过浸泡试验确定了最佳钝化工艺,通过扫描电镜（SEM）、Tafel曲线和交流阻抗谱研究了不同条件制备的钝化膜的形貌、耐蚀性。结果表明：镀锌层经1mol／L氢氧化钾溶液于65℃活化30s后再在含10g／L氧氯化锆的钝...