锌铝镁镀层于3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的研究

使用扫描电镜及扫描探针分析了锌铝镁镀层的表面形貌及成分,使用X射线光电子能谱仪及电化学技术分析了锌铝镁镀层腐蚀产物的化学组成、电化学性能,对锌铝镁镀层的耐蚀机制进行了探讨,结果表明:锌铝镁镀层主要由初生锌相、富铝相及共晶组织组成,Mg元素主要分布于共晶组织中。在3.5%NaCl介质腐蚀过程中,锌镀层腐蚀产物主要由Zn₅(CO₃)₂(OH)₆及ZnO组成,锌铝镁镀层腐蚀产物主要由Mg(OH)₂、4MgCO₃·Mg(OH)₂及Zn₅(CO₃)₂(OH)₆组成。锌镀层腐蚀产物电荷传输电阻逐渐降低,而锌铝镁镀层腐蚀产物电荷传输电阻逐渐增大,且后者大于前者。即锌镀层腐蚀产物无法抑制镀层的腐蚀,而锌铝镁镀层腐蚀产物则可以对镀层电化学反应起到抑制作用,对镀层提供一定程度的保护。     

镀锌层在室内模拟大气环境中腐蚀行为及寿命评估

针对电力金具镀锌层在大气环境中腐蚀及寿命评估问题，通过KY-YW40室内腐蚀试验箱分别模拟工业、海洋腐蚀环境，采用SEM、EDS、XRD等测试技术表征其腐蚀特性，采用灰色关联方法计算青岛市和重庆市江津区两地室内外腐蚀行为的相关性。结果表明：在0～96 h阶段，工业大气环境中镀锌层的腐蚀深度和腐蚀速率的变化明显高于海洋大气环境。在96～120 h阶段，海洋大气环境的腐蚀速率接近工业大气环境，镀锌层在工业大气环境中锈层稀疏多孔，锈层主要成分为Zn₄SO₄(OH)₆；而在海洋大气环境中，锈层由稀疏转变成致密，Cl-易穿蚀锌层，造成铁基体腐蚀，锈层主要成分有Zn₅(OH)₈Cl₂H₂O和Fe(OH)₂。分别得到江津工业、青岛海洋大气环境室内外腐蚀时间相关模型：T₀=23.55T和T₀=19.63T，室内腐蚀试验与室外暴露试验关联度大于0.6，有良好相关性，可以有效评估工业、海洋...     

锌酸钙表面沉积Ca Sn(OH)6的制备及锌镍二次电池应用

为了改善锌镍二次电池中锌负极存在的严重极化问题，并提高锌负极的电化学性能和循环稳定性，采用水热–共沉淀法制备了表面沉积CaSn(OH)₆的锌酸钙，研究了CaSn(OH)₆的沉积对锌酸钙的形貌结构和电化学性能的影响。结果表明：水热–共沉淀法可以让CaSn(OH)₆沉积在锌酸钙表面，且制得的锌酸钙结晶度高。Ca Sn(OH)₆的沉积降低了锌酸钙的电荷转移电阻，加快了电化学反应速率，并提升了锌酸钙的耐腐蚀能力和电荷传递速率，有效的改善了锌电极的极化现象。将表面沉积Ca Sn(OH)₆的锌酸钙用作锌镍电池负极活性物质时，电池在0.2 C充放电循环70次后的容量保持率为85.34%。     

pH对锌-铁-锰合金电沉积行为的影响

采用Hydra/Medusa软件、循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究了pH对柠檬酸盐体系镀液中Zn²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺的化学形态分布及Zn–Fe–Mn合金电沉积行为的影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同pH下所得镀层的表面形貌、成分及相结构。结果表明，当pH为3.0～5.0时，镀液中Zn²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺的配合物稳定常数差别巨大，Zn–Fe–Mn合金共沉积比较困难，CV曲线仅出现Zn–Fe合金还原峰，所得镀层中Mn含量极低(质量分数仅0.36%～0.50%)。随pH升高，镀层的Zn质量分数减小，相组成由η(Zn)和Γ₁(Fe₁₁Zn₄₀)向Γ(Fe₃Zn₁₀)和_δ1(FeZn_6.67)转变，晶粒由金字塔形转变为胞状。当pH为6.0时，镀液中Zn...     

电流密度对锌-铟合金电镀层性能的影响

[目的]目前水系锌离子电池负极面临许多挑战。在锌基体表面沉积金属层可为其提供保护屏障,起到抑制析氢、提高耐蚀性、改善力学性能等作用。[方法]采用酸性电镀液在金属锌表面制备了Zn–In合金,镀液配方为：ZnSO₄·7H₂O 40 g/L,In₂(SO₄)₃ 10 g/L,EDTA(乙二胺四乙酸) 40 g/L,C₆H₅K₃O₇ 25 g/L,Na₂SO₄ 15 g/L,添加剂适量。研究了电流密度对Zn–In合金镀层耐蚀性、微观形貌和显微硬度的影响。[结果]电流密度为0.6 A/dm²时所得Zn–In合金镀层表面均匀、平整且致密,耐蚀性最佳,显微硬度也较高。能谱(EDS)和X射线光电子谱(XPS)分析结果表明,所得的镀层主要由Zn、In及其氧化物组成。[结论]在锌箔表面电镀Zn–In合金可提高其耐蚀性和表面品质,有望扩宽其在水系锌...     

Ni-Sn-P合金镀层在人工海水中的腐蚀行为及腐蚀机理

利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)测试了电镀Ni-Sn-P合金镀层在人工海水中腐蚀前后表面形貌和合金成分的变化,结合X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀后合金表面的组成进行了分析,并在此基础上探讨了Ni-Sn-P合金镀层在人工海水中的腐蚀机理。研究结果表明:电镀Ni-Sn-P合金在人工海水中耐蚀性优于Ni-P合金,由于人工海水中的氯离子的穿透效应而出现的局部腐蚀孔数较Ni-P合金大幅减少,腐蚀后Ni-Sn-P合金表面形成由SnO₂、SnCl₄、Ni₃(PO₄)₂、NiO和Ni(OH)₂组成的膜层,对合金耐蚀性的提高起到重要作用。     

热浸镀Zn–6Al–3Mg合金在循环盐雾环境中的腐蚀行为

通过塔菲尔曲线测试和循环盐雾腐蚀试验对比了热浸镀锌铝镁合金钢(ZM275)和热浸镀纯锌钢(GI275)的耐蚀性。分析了两种材料在盐雾腐蚀不同周期后的宏观形貌、质量损失、微观形貌及腐蚀产物组成。结果表明,ZM275的耐蚀性优于GI275。     

热浸镀锌及锌铝合金镀层在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的电化学研究

在0.02 mol/L NaCl溶液中,用电化学方法测定了纯锌镀层(GI)、5%Al-Zn合金镀层(GF)和55%Al-Zn合金镀层(GL)的极化曲线及腐性速率,用扫描电子显微镜观察了3种镀层腐蚀产物的表面形貌及去除腐蚀产物后的镀层表面形貌,并对腐蚀产物成分进行了分析.结果表明:在0.02 mol/L NaCl溶液中,...     

X70管线钢在不同温度的钦州强酸性砖红壤模拟液中的电化学腐蚀行为

采用电化学阻抗谱、极化曲线测量、浸泡失重法、X射线衍射等测试技术研究了X70管线钢在温度30～70℃之间的钦州强酸性砖红壤模拟溶液中的电化学腐蚀行为,探讨了温度变化对X70管线钢耐蚀性的影响。结果表明：随着温度的升高,X70管线钢在模拟溶液中的极化电阻减小,腐蚀电位逐渐负移,腐蚀电流密度增大,腐蚀速率增大,耐蚀性越来越差;阳极发生了Fe的溶解,阴极发生了析氢腐蚀和氧的去极化腐蚀。温度变化对X70管线钢表面腐蚀产物膜的物相组成有一定的影响：30℃和40℃时腐蚀产物相同,50、60和70℃时各不相同,腐蚀产物包括了γ-FeO(OH)、Fe(OH)₃、Fe₃O₄、α-FeO(OH)和Fe₂O₃。随着温度的升高,腐蚀产物膜质地越来越疏松,X70管线钢的腐蚀愈发严重。     

锌-镍合金钢的表面结构和涂装性能

以电镀Zn–Ni合金钢为基体进行电泳涂装，以研究其涂装性能。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、光学轮廓仪(OP)、X射线衍射仪(XRD)和辉光放电光谱仪(GDS)分析了Zn–Ni合金镀层的化学成分、微观形貌、相结构和元素分布；通过电位-时间曲线测量，分析了Zn–Ni合金镀层磷化反应的动力学过程；根据汽车板的性能要求，检测了Zn–Ni合金镀层表面电泳漆膜的各项性能。结果表明，Zn–Ni合金镀层的Ni质量分数为12.30%，呈单一γ物相Ni₂Zn₁₁结构，但表面不够平整、致密；Zn–Ni合金镀层磷化反应的二级动力学平衡常数为2.0 m²/(g·s)，平衡状态时的膜重为3.03 g/m²，决定系数为0.79，磷化膜均匀致密；电泳漆膜的附着力为0级，耐蚀性、抗石击性和耐湿性均良好。     

环氧有机涂层对锌铁合金镀层耐蚀性的影响

利用腐蚀浸泡实验、失重法和交流阻抗谱分析等方法研究了环氧有机涂层对Q235钢电镀锌铁合金镀层耐蚀性的影响。结果表明,Q235钢基体、Q235+Zn–Fe合金镀层试样和Q235+Zn–Fe合金镀层+环氧有机涂层试样在5%NaCl溶液中浸泡504 h后,腐蚀速率分别为0.068 0、0.040 0和0.018 0 mm/a。涂覆环氧有机涂层至少能使锌铁合金镀层的防腐性能提高2倍,从而延长基体材料的使用寿命。     

Mg(OH)2及与Al3+离子共存时去除植酸的性能与机理研究

通过低浓度镁离子和氢氧根离子自然沉淀，低温4°C减慢合成速度来合成Mg(OH)₂，并研究其对于IHP的吸附去除作用和机理。研究结果表明：IHP在Mg(OH)₂表面的吸附热力学符合Freundlich模型，且吸附速率较快，在反应3 min时已达到平衡吸附量的75%。而且Mg(OH)₂对于IHP的吸附具有pH依赖性。对于其机理研究发现，IHP的吸附去除会促进Mg(OH)₂的溶解，Mg²⁺离子先释放进入环境中再被Mg(OH)₂重新吸附，从而促进IHP的进一步吸附。另外Mg(OH)₂与Al³⁺共存时对于IHP的去除具有协同作用，其作用效果大于两者单独作用效果的简单叠加。     

Al（OH）3@Zn（OH）2双层包覆氧化铁黄合成及其耐热性能研究

采用共沉淀法对铁黄颜料进行Al（OH）₃/Zn（OH）₂双层异相包覆,提升其耐热性能,并通过XRD、TG-DTA、FT-IR、SEM&EDS等手段对包覆前后铁黄颜料的微观结构进行表征。研究结果表明,包覆质量分数为40%的Al（OH）₃时铁黄颜料的耐热性能较好;第二层包覆Zn（OH）₂,最优包覆质量分数为30%,样品在240 ℃时色差值为1.84。XRD测试结果表明,Al（OH）₃和Zn（OH）₂包覆并没有改变氧化铁黄的特征峰,两者可能以无定形态包覆在铁黄粒子表面。SEM、EDS、FT-IR测试表明,Al（OH）₃/Zn（OH）₂已成功对铁黄颜料进行了包覆;此外,还出现了片状结构对应Al（OH）₃自身成核现象,包锌后出现了团聚现象。TG-DTA表征显示,包覆后样品升温脱水分两步,低温吸热峰对应包覆层物质的脱水,高温吸热峰偏向更高温度,对应包覆颜料耐热性能的提升。     

热浸镀时间对含稀土的锌基合金镀层耐蚀性的影响

研究了500°C下不同热浸镀时间对Zn–11%Al–3%Mg–0.2%Si–0.02%RE合金镀层中元素分布和物相组成的影响,利用动电位极化法和电化学阻抗谱测试了镀层的耐腐蚀性能。结果表明,热浸镀30 s的镀层中Al、Zn的含量高于热浸镀60 s的镀层,而随着热浸镀时间的延长,主要由Zn、Fe₄Zn₉、MgZn₂、Al₅Fe₂等物相组成的中间过渡层在整个镀层中所占的比例增加。与热浸镀60 s的镀层相比,热浸镀30 s的镀层虽更薄,但更致密,因而具有更好的耐蚀性。     

苯丙共聚物改性硫铝酸钙胶结料-无水石膏复合体系的水化

采用量热仪、X射线衍射仪、热重、扫描电镜、电感耦合等离子光谱等方法研究了苯丙共聚物（SA）对硫铝酸钙胶结料-无水石膏复合体系早期水化的影响。结果表明:SA会延缓水化进程,减少水化加速期钙矾石（AFt）、单硫型水化硫铝酸钙（AFm）和Al（OH）₃ （AH₃）含量,促进AH₃与石膏和氢氧化钙反应生成AFt,并促进水化后期AFt向AFm转变。同时,SA会迅速降低体系孔溶液的表面张力,随着水化反应进行表面张力趋于稳定;SA也提高了孔溶液的p H值,增大OH^–浓度,影响了体系中Ca²⁺、SO₄^2–和[Al（OH）₄]^–的浓度和比例,减小水化初期水化产物的离子浓度积,降低水化产物析出速率,进而延缓水化进程、减少水化产物。     

钙添加剂对Na2CO3催化高铝煤焦水蒸气气化反应性的影响

以孙家壕高铝煤为实验煤样,将煤样在800℃制成煤焦,采用热重分析仪(TGA)研究了钙添加剂对孙家壕煤焦Na₂CO₃催化水蒸气气化反应性的影响。结果表明：Ca(OH)₂对孙家壕煤焦水蒸气气化具有催化作用,在对孙家壕煤焦进行800℃Ca(OH)₂催化水蒸气气化时,Ca(OH)₂的负载量在15%(质量分数,下同)时达到饱和;通过比较Na₂CO₃和Ca(OH)₂对孙家壕煤焦800℃水蒸气气化的催化活性,发现Na₂CO₃的催化气化活性比Ca(OH)₂的催化气化活性大,负载5%Na₂CO₃和10%Ca(OH)₂的孙家壕焦的800℃水蒸气气化反应性相等;添加10%Ca(OH)₂添加剂可以使负载10%Na₂CO₃的孙家壕煤焦在700℃...     

Zn(Ⅱ)配合物催化C—C键裂解和原位合成2-甲基-4(3H)-喹唑酮

在配合物的水热合成过程中往往可以发现新的化学反应和催化机理。本文通过[Zn(L)₂·(H₂O)₂·(NO₃)₂]（L=4(3H)-喹唑酮）配合物在130℃催化乙腈分子中的CC键断裂,原位合成化合物2-甲基-4(3H)-喹唑酮。利用红外、元素分析和X射线单晶衍射表征分析2-甲基-4(3H)-喹唑酮和[Zn(L)₂·(H₂O)₂·(NO₃)₂]的结构,结果表明[Zn(L)₂·(H₂O)₂·(NO₃)₂]和2-甲基-4(3H)-喹唑酮属于三斜晶系,P-1空间群。三组温度控制实验表明,温度对2-甲基-4(3H)-喹唑啉酮的形成有着重要的影响,并且温度高于130℃有利于该催化反应的进行。采取电喷雾质谱表征2-甲基-4(3H)-喹唑酮的形成机理发现,[Zn(L)₂·(H₂O)₂·(NO₃)₂]催化乙腈分子中的CC键断裂,生成(CN)₂和·CH₃。·CH₃有选择性地引入到4(3H)-喹唑酮中的C原子和N原子之间。本文对原位引入CH₃有着指导作用。     

高性能水合钒酸锌纳米棒的合成与电化学性能研究

本文报道了一种以Zn（NO₃）₂与偏钒酸铵为原料,采用水热法合成的水合钒酸锌(Zn₃V₂O₇（OH）₂·2H₂O)材料。XRD结果表明,该材料具有高纯的晶体结构;扫描电子显微镜表明,该材料是由一维纳米棒构成。而且该材料作为可充锌离子电池正极,在电化学测试中表现出优异的性能。因此,本研究工作不仅提供了一种新型的低维纳米材料合成技术,而且为高性能可充锌离子电池的发展提供了帮助。     

改性含铝废渣对废水中镍的吸附机理和动力学影响

采用Ca(OH)₂对含铝废渣(RAS)进行改性，制备改性材料(MAS)，对其结构进行表征，并考察其对Ni²⁺的吸附机理和性能影响。结果表明：Ca(OH)₂的引入没有改变RAS的主要官能团，其主要组分为CaTiO₃、FeAl₂O₄和Fe₃O₄，而且改性后的MAS对Ni²⁺的吸附速率由膜扩散和内扩散相互作用，吸附过程是自发吸热过程。     

TiO2-Al2O3复合粉体的制备及光催化性能

Al₂O₃陶瓷膜在过滤染料废水过程中容易被染料大分子堵塞,导致Al₂O₃陶瓷膜水通量下降。以钛酸丁酯、异丙醇铝为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备Ti(OH)₄-AlOOH复合溶胶,经450 ℃烧成获得TiO₂-Al₂O₃复合粉体。以SEM、纳米粒度/电位仪作为主要表征手段,研究了不同Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比对复合溶胶粒径分布的影响,进而探究TiO₂-Al₂O₃复合粉体的光催化性能。结果表明,Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比为0~0.4时,随着Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比的增大,胶粒的平均粒径从67.5 nm减小到34.0 nm,Ti(OH)₄-AlOOH复合溶胶的电位从43 mV升高至53 mV。当Ti(OH)₄和AlOOH摩尔比为0.4时,复合粉体对结晶紫的去除率高达79.3%,反应速率常数增大到了0.018 min^-1。TiO₂-Al₂O₃复合粉体制备的陶瓷膜能有效降解表面沉积的大分子,解决了陶瓷膜堵塞的问题。