机械镀锌基合金的研究现状及展望

机械镀已由传统的机械镀锌发展到镀锌基复合层.介绍了机械镀工艺在金属镀锌基合金方面的应用现状,简介了机械镀锌基合金层机理;综述了目前机械镀锌基合金工艺的研究现状及进展,重点概括了锌基复合镀层的种类及结构,并对机械镀锌基合金的发展进行了展望.     

机械镀Zn-Sn合金镀层锡还原沉积法工艺研究

为丰富和发展机械镀合金化镀层沉积方法及制备工艺,在机械镀Zn-Sn合金镀层工艺过程中,采用还原沉积活化剂替代金属锡粉,在复合的活化液作用下,锌粉以吸附沉积为主,锡的添加以还原沉积为主的镀层形成环境,可以在钢铁制品表面上形成机械镀Zn-25%Sn合金镀层.镀层性能测试结果表明:由于不使用金属锡粉作为原料,镀层中无粗大锡粉颗粒;在同样的运动和冲击条件下,还原沉积工艺方法使得机械镀Zn-25%Sn合金镀层的形成过程向着致密化和平整化的方向改变,得到的镀层平整、光亮、均匀性好,同时也有利于提高有色金属的使用率,降低生产成本.     

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.     

Fe-Mn合金镀层结合强度的研究

镀层的结合强度是修复机械零部件的关键指标,本文研究了Ｆｅ－ｍｎ合金镀前处理、施镀工艺、镀后处理等因素对镀层结合强度的影响衣其作用机理。     

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。     

无氰高密度镀铜工艺及其在汽车轮毂中的应用

无氰碱性镀铜技术已发展多年,终因镀液不稳定、预镀层结合力不稳定等问题而不能大规模生产应用.采用无氰高密度镀铜工艺制备了SF-8639无氰高密度铜镀层,对镀液的电流效率、分散能力、覆盖能力、沉积速度以及镀层的结合力、韧性、孔隙率进行了测试,并和国外同类技术及常用的电镀预镀工艺(氰化预镀铜、预镀哑镍)进行对比.结果表明:本工艺镀液稳定,容易控制,分散能力和覆盖能力超过氰化预镀铜;镀液和镀层各项性能达到或超过进口同类无氰碱铜;镀层致密,孔隙率比进口同类无氰碱铜低,结合力好,适用于铝合金轮毂沉锌后的预镀;本工艺在实际生产中已得到了很好的应用,具有良好的发展前景.     

可焊性锡基二元合金镀层研究的现状与展望

列举了12种不同镀液体系的典型配方及工艺.系统地概述了可焊性锡基二元合金电镀层、化学镀层工艺的应用状况,包括工艺条件、镀层性能、镀液特点等,并指出了每种工艺的镀液性能和镀层质量的优劣,对不同镀层的性能进行了分析.对可焊性锡基二元合金镀层的应用与发展作了展望.     

Ni-P基化学复合镀的研究与应用

综述了Ni-P基化学复合镀的研究概况,包括微米和纳米化学复合镀、镀层形成机理、工艺因素对镀层形成的影响、镀后热处理和镀层的组织结构性能,介绍了Ni-P基化学复合镀的应用情况,并对其发展进行了展望.     

油墨刮刀电刷镀层厚度与刷镀工艺参数关系的数学模型

油墨刮刀表面强化层的厚度是影响刮刀制作质量的重要因素,目前国内这方面的研究尚不深入。应用电刷镀方法对传统刮刀进行镀覆,分析了电刷镀工艺参数对油墨刮刀镀层厚度的影响。采用中心组合设计法和响应面法,建立了镀层厚度与刷镀电压及镀头运动速度之间的数学模型。结果表明:刷镀层厚度随电压的增大而增大,随镀头运动速度的增大而减小;在刷镀过程中可以根据该模型控制电压,动态优化镀头运动速度,实现镀层厚度的均匀化和精确控制。     

电沉积Ni及Ni基合金的研究进展

主要从Ni及部分常用Ni基合金(Ni-P、Ni-W、Ni-Cr、Ni-Co等)的电沉积工艺、所得镀层组织结构及性能特点等方面,综述了不同的电沉积工艺对镀层组织结构和耐蚀性、耐磨性的影响,以及后续的处理工艺对镀层组织及性能的影响。镀液的组成、pH值及电沉积时的电流密度和温度等因素均会对电沉积的电流效率、镀层成分及组织结构造成显著影响,影响因素较为复杂,因镀液体系的不同而异。镀后热处理通常能够有效消除镀层应力,改善微观裂纹,并在一定程度上提高镀层硬度。还以Ni及其合金的电沉积机理和合金镀层的应用前景为出发点,提出了电沉积Ni基合金的未来研究方向。     

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.     

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.     

Influence of Egyptian nanoilmenite/amorphous silica composite particles on the electrochemical and mechanical properties of cold galvanizing formulation coatings

In the present work, Egyptian ilmenite nanoparticles (FeTiO₃ NPs) were obtained with the average diameters of 20?nm by a direct solid-phase milling process and synthesized amorphous silica powder grains were processed to prepare a novel fabricated Egyptian nanoilmenite/amorphous silica composite (ENI/AS) particles. Flaky-like nature of ENI/AS and the spherical shape of Zn-dust particles were emphasized by scanning electron microscopic (SEM) micrographs. The nano features of ENI/AS particles were confirmed by transmission electron microscope (TEM) investigation. Various alkyd-based cold galvanizing coating formulations were modified using different uniformly dispersing amounts of the processed ENI/AS particles as a modifier to form some nanocomposite coatings. The electrochemical behavior of nanocomposite modified coated steel films in oil-wells formation water solution have been studied by both potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques. The mechanical properties of the coated films were studied through some coating tests as cross-cut adhesion, bend and impact to assert their application efficiency. Scanning electron microscope (SEM) technique was utilized to survey the protective film formed on the carbon steel surface by these modified coatings in formation water solution. The results of this study reinforced remarkable corrosion protection properties of ENI/AS modified cold galvanizing coating.     

铁基非晶涂层的研究进展

综述铁基非晶涂层的研究进展,介绍典型的铁基非晶涂层合金体系及分类,重点讨论热喷涂和激光熔覆制备铁基非晶涂层技术的现状、进展和发展趋势,阐述铁基非晶涂层的主要力学性能特点及目前的应用概况。在综述铁基非晶涂层目前存在主要问题的基础上,指出今后的发展方向应体现开发高非晶含量铁基涂层的制备工艺与技术,研制新型低成本高性能铁基非晶涂层材料以及拓宽铁基非晶涂层的应用领域等趋势。     

机械镀锌-锰、锌-铝-锰合金工艺及镀层的耐蚀性能

为了获得性能良好的含锰合金镀层,以机械镀锌和机械镀锌-铝工艺为基础,通过调整活化剂和促进剂的种类及用量,开发了机械镀锌-锰合金工艺.利用该工艺可在钢基表面获得不同配比的锌-锰及锌-铝-锰合金镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验及全浸加速腐蚀试验,并与机械镀锌层进行了对比.结果表明,各种配比的锌-锰合金镀层的耐蚀性能优于机械镀锌层,且其耐蚀性随着锰含量的增加而增加;锌-铝-锰合金镀层的耐蚀性能比镀锌层提高数十倍.     

低碳钢丝焊网热镀锌工艺的改进

根据低碳钢热镀锌原理,分析了低碳钢钢丝焊网热镀锌工艺中存在的问题,包括工艺不完善、锌液成分不合理、镀后抹拭材料及方法不当等而导致的热镀锌层质量不稳定、锌耗高.针对上述问题,提出了相应的改进方法,包括采用复合除锈剂进行酸洗除锈,强化除锈效果;以氯化锌与氯化铵比例为1.2～1.6、总浓度为12%～15%的混合溶液代替单一的氯化铵作为助镀剂;增加助镀后的烘干工序;采用无机物和珍珠岩混合材料作为抹拭剂等改进措施.通过改进与完善工艺,所得镀锌层表面光滑,焊接点处无积锌,锌耗比工艺改进前降低2%.     

高硅铝合金浸锌溶液性能的研究

为了在高硅铝合金上获得结合力好的镀层,通过对其浸锌过程的电化学测量、浸锌和锌合金膜在人造海水中的稳定电位、浸锌层在3.5%NaCl溶液中腐蚀速率的测试以及扫描电镜对浸锌层微观形貌的观察等的研究,选出适合于高硅铝合金的镀前预处理工艺.浸锌溶液中的多元无氰配位剂,与铁离子、镍离子、铜离子形成可溶性的配位阴离子,和铝发生微量的置换反应,形成骨架同锌离子一起沉积在工件表面.首次采用拉伸试验将高硅铝合金基体与镀层之间的结合力定量化.该工艺所获得的浸锌合金层性能稳定,与镀层结合力良好,并提高了耐蚀性.     

Mechanical,thermal and tribological properties of electro- and chemodeposited composite coatings

By means of chemical (autocatalytic) and electrolytic codeposition of nickel and silicon carbide particles it is possible to produce coatings with enhanced wear and corrosion resistance on metallic and plastic substrates.In the first part of the paper the basic plating technique in relation to the type, form, grain size and activation of the SiC particles will be described.The mechanical properties of the coatings depend on the amount of incorporated particles in the nickel matrix. By activation of the SiC powder the content of particles in the coating can be increased significantly. Mechanical properties such as hardness, strength and elastic modulus improve with increasing content of particles. It will be further shown that the negative influence of a pure nickel coating on fatigue is reduced with a coating of NiSiC. This result can be explained by the behaviour of the internal stresses in the coating as a function of the SiC content. The tribological properties of the coatings were tested by an abrasive wear mechanism under lubricated conditions combined with corrosion. The corrosive wear tests were performed under potentiostatically controlled conditions.The high temperature application of these coatings is limited by the thermal decomposition of the SiC particles in the nickel matrix at about 500 °C. The coatings were examined by various techniques such as differential thermal analysis, X-ray diffraction and secondary ion mass spectrometry. The influence of different temperatures on the mechanical and tribological properties of the coatings will be described.     

羰基铁/环氧有机硅树脂涂层的吸波性能和力学性能研究

采用羰基铁为吸收荆、环氧改性有机硅树脂为基体,制备了羰基铁/树脂基涂层,研究了羰基铁用量对吸波涂层的电磁和力学性能的影响.结果表明,羰基铁经过润湿分散剂处理后,粉体与树脂间的相容性得到改善,从而提高了界面结合力,因此吸波涂层整体的力学性能得到了提高.当羰基铁含量为70%(质量分数,下同)时,复合材料的附着力为22.16MPa,冲击强度大于或等于50kg·cm.采用同轴法测试了涂层材料在2～18GHz频段内的电磁参数,并对羰基铁/环氧有机硅树脂基涂层的反射系数进行了测试,结果表明,吸波涂层的最大吸收峰随吸收剂含量的增加向低频移动.涂层厚度为2mm时,羰基铁含量为65%,涂层的最大反射率在5.12GHz时达到-32.25dB;羰基铁含量为75%,在频率为3.53GHz时材料的反射率达到最大值-36.02dB.