ͼƬ 纳米CeO2/Zn金属基复合材料在锌镀层中的应用_亚博竞彩官网_足彩外围平台-APP推荐

亚博竞彩官网_足彩外围平台-APP推荐

当前位置:主页 > 毕业论文 > 工学 > 材料工程学 > >

闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓楠炲鏁嶉崟顒佹濠德板€曢幊宀勫焵椤掆偓閸燁垰顕ラ崟顖氱疀妞ゆ垟鏂傞崕鐢稿蓟濞戙垹绠涢梻鍫熺⊕閻忓牏绱撴担鎻掍壕闂佸憡鍔﹂崰妤呮偂閺囩喓绠鹃柟瀛樼箓閼稿湱鈧鍣g粻鏍蓟濞戙垺鍋勯梺鍨儐閹瑥顪冮妶搴濈盎闁哥喎鐡ㄦ穱濠囧醇閺囩偛绐涘銈嗘尵閸犲酣鍩€椤掆偓濞撮妲愰幘瀛樺閻犲洠鍓濋悾鍫曟⒑缁嬪尅宸ユ繛纭风節楠炲啯瀵奸幖顓熸櫔闂侀€炲苯澧柣锝囨焿閵囨劙骞掑┑鍥ㄦ珦闂備浇濮ら敋妞わ附婢橀埢鎾澄熺悰鈩冩杸闂佺粯鍔橀崺鏍亹瑜忕槐鎾愁吋閸涱喖鏋犲Δ鐘靛仜缁绘﹢寮幘缁樻櫢闁跨噦鎷�-600*90

纳米CeO2/Zn金属基复合材料在锌镀层中的应用

来源::未知 | 作者:亚博竞彩官网_足彩外围平台-APP推荐 | 本文已影响
闂傚倸鍊搁崐椋庣矆娓氣偓楠炲鏁撻悩鑼槷闂佸搫娲㈤崹鍦不閻樿绠归柟纰卞幘閸樻盯鏌℃担闈╄含闁哄瞼鍠栭弻鍥晝閳ь剟鐛幋婢濈懓饪伴崟顓犵厜闂佸搫鏈惄顖炲灳閿曞倸绠f繝闈涙噽閺佹牠姊绘担瑙勫仩闁告柨閰e畷銏n樁闁诲繐顑夊铏圭磼濮楀棙鐣堕梺缁樻惄閸嬪﹪骞婇弽顓炵厸闁告劦浜為弳銉╂⒒娴e憡鍟炵紒瀣灴椤㈡岸顢橀悙鍨婵炴挻鍩冮崑鎾绘煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€鎲鹃梻鍌欑閹芥粓宕伴幘璇茬;婵炴垯鍨虹粻鎺楁⒒娴g懓顕滅紒璇插€婚幑銏ゅ箣閻橆偄浜炬慨妯煎亾鐎氾拷-500*200

【摘   要】锌镀层的使用寿命取决于镀层的耐蚀能力,为达到提高其耐蚀能力目的,文章探讨了纳米CeO2/Zn金属基复合材料在锌镀层中的应用,并从其应用的优越性和可行性方面作了分析。
  【关键词】锌镀层;耐蚀;纳米氧化铈;金属基复合材料
  

      锌镀层用于防止钢铁制品的锈蚀,已有200多年的历史,至今,它在钢铁材料防蚀涂层中仍占有重要的地位。锌镀层的使用寿命取决于镀层的耐蚀能力,镀层的耐蚀能力越强,则镀层的使用寿命就越长。随着日益发展的科技与经济的需要,如何更好的改善镀层的耐蚀能力对镀层材料提出了更高的要求。
      一、土元素在镀锌防腐蚀应用研究中的进展
  随着对稀土材料的开发研究,人们逐渐认识到其优越性,并将其应用在不同领域。20世纪80年代,Hinton和Wilson首次研究了稀土对纯锌的缓蚀作用,发现1.0g/L的CeCL3可使纯锌的腐蚀速率降低到原来的1/10,使电镀锌的腐蚀速率降低到原来的1/2,腐蚀试验完毕后纯锌和电镀锌表面形成了一层黄色的膜。之后,Hinton进一步研究了纯锌和电镀锌表面的稀土转化膜的成分和结构,发现膜中主要组成物质是CeO2和Zn,并且Ce是以四价形式存在于膜中的。昆明理工大学的郭忠诚副教授在1996年第5期的《金属学报》中发表过一篇《稀土对复合镀工艺及镀层性能的影响》,研究了稀土对Ni-SiC复合镀工艺及镀层性能的影响。结果表明,添加适量的稀土能显著地提高复合镀层中微粒的含量、硬度和耐磨性。
  已有研究表明,加入稀土氧化物CeO2所产生作用如下:
  1.稀土元素细化微观组织结构,减小第二相树状晶体间距和涂层夹杂物含量;
  2.稀土元素的加入对减少涂层金属材料在基体上的扩散是很有效的;
  3.稀土元素可以增大衍射角,降低晶体面间距和点阵常数;
  4.稀土元素的加入提高抗腐蚀性能,钝化显著提高,腐蚀速率明显降低。
  但是,稀土元素对于降低镀层腐蚀速率幅度与人们的期望值相比还略显不足,故此工艺也未能在生产中获得广泛应用。
      二、纳米金属基复合材料的优越性分析
  在镀层中添加纳米微粒改善锌镀层的耐蚀性,是在纳米技术之上建立起来的新方法。纳米微粒具有很多独特的物理及化学性能包括表面效应,体积效应,量子尺寸效应,宏观量子隧道效应和一些奇异的光、电、磁等性质。纳米材料这种非凡的特性赋予了这种方法广泛的发展前景,值得进一步深入研究。材料的分子尺度或纳米尺度设计是目前高性能复合材料研究的前沿科学。 Roy和Kormameni等于1984年首次提出了纳米复合材料(nanocomposite)的概念,即复合物的分散相至少有一相的一维尺度在100 纳米以下。由于纳米复合材料的基体相和分散相的界面面积特别大,如果能把分散相和基体相性质充分的结合起来,将大大改进和提高材料的性能。纳米颗粒在基体相中的作用不仅仅是补强,还能赋予基体很多别的性能。如由于其粒子尺寸小,透光性好,将其加入塑料中可以使塑料变得很致密。在半透膜中添加纳米材料后,不但透明的程度增加,韧性、强度也有所改善,且防水性大大增强。经过测试,纳米复合材料的性能优于同组分的常规复合材料。因此,制备纳米复合材料是获取高性能材料的有效方法之一。纳米复合材料按基体材料类型可以分为3种:金属基纳米复合材料、陶瓷基纳米复合材料、聚合物基纳米复合材料。金属基纳米复合材料是由纳米级的金属或非金属粒子均匀地弥散在金属及合金基体中而成,较之传统的金属基复合材料,其比强度、比模量、耐磨性、导电、导热性能等均有大幅度的提高。从国内外文献报道情况来看,目前,世界各国所发展的纳米复合材料多局限于聚合物材料中,而采用纳米粉体改性整体金属材料方面所做的工作却比较少。这是因为对于金属材料基体而言,尚无特别好的分散方法对团聚状态的纳米粉体进行分散。纳米金属基复合材料是一个尚未开发的处女地,是很有前景的一种新材料,这也是本课题需要解决的难点。
      三、纳米氧化铈/锌金属基复合材料的制备和应用
  金属基纳米复合材料的制备比聚合物基纳米复合材料要复杂和困难得多,这与金属的固有物理、化学特性有关。目前,制备金属基纳米复合材料的主要难点在于:
  1.巨大的表面所产生的表面能使具有纳米尺寸的物体之间存在极强的团聚作用而使颗粒尺寸变大。如何能将这些纳米单元体分散在金属基体中构成复合材料,使之不团聚而保持纳米尺寸的单个体以充分发挥其纳米效应是合成金属基纳米复合材料必须解决的首要问题。然而迄今为止尚无十分有效的分散方法对团聚状态的纳米粉体在金属基体中进行分散。

2.为保证与纳米增强相能进行良好的复合,基体金属必须具有足够的流动性、成型性。但基体金属一般均具有较高的熔点,因此,金属基纳米复合材料在高温制备时势必会发生严重的界面反应、氧化等有害的化学反应如何严格控制界面反应是制备高性能金属基纳米复合材料的又一关键所在。
  3.金属基体与纳米第二相之间浸润性差,甚至不浸润,必须设法对纳米微粒进行适当的表面处理以改善与(下转第61页)(上接第62页)基体的浸润性。   
      本课题拟制备纳米氧化铈/锌金属基复合材料,纳米稀土粉末由于其粒度非常细小、比表面能特别大,通常处于团聚状态,如果将其直接加入到热镀锌镀液中,其团聚现象将更为严重,而且还会产生偏聚。为此,拟采用粉末冶金方法先制备出纳米CeO2/Zn复合材料,作为中间体将纳米CeO2带入热镀锌镀液中。但对于常规粉末冶金法而言,混合物的均匀性很大程度上取决于两种粉末粒度的差别,纳米CeO2粉末与纯锌粉末的粒径相差很大,这就决定了粉末混合物的均匀性较差;而且纳米CeO2颗粒又呈团聚状态,所以很难实现纳米CeO2颗粒在锌基体中的弥散均匀分布。为解决这个问题,关键是先制备出均匀的纳米CeO2/Zn复合粉末。高能球磨作为一种材料制备的重要工艺方法,日益受到国内外材料科学界的重视。特别是在纳米材料科学与技术领域,有关高能球磨法制备纳米金属、纳米金属间化合物材料、纳米复合材料、非晶材料、纳米陶瓷等的研究很多,并取得了很大的进展。作者采用高能球磨法成功制备出纳米CeO2颗粒弥散均匀包覆、镶嵌在锌颗粒之上的纳米CeO2/Zn复合粉末,并通过XRD、 SEM详细研究了粉体的组成、微观形貌(具体制备方法和结论将在另一篇文章中介绍),这意味着如以这种稀土金属基纳米复合材料作为中间合金代替单纯的锌合金,用在钢铁件表面实施热浸镀,可显著提高锌镀层的耐腐蚀性能,另外,高能球磨法制备工艺简单,成本低廉,容易实现大规模工业化应用。
      四、结论
      纳米CeO2/Zn金属基复合材料在锌镀层中的应用可以使锌镀层的防腐能力得到质的飞跃,这在纳米涂层材料的开发应用方面提出了一种新思路,具体的实施还有待于进一步研究,但在锌镀层方面的应用毫无疑问有着极为广泛的应用前景。

【参考文献】
      [1]骆心怡,何建平,朱正吼.纳米氧化铈颗粒对电沉积锌层耐蚀性的影响[J].材料保护,2003,36(1).
      [2]黄新民,吴玉程,郑玉春.纳米颗粒对复合镀层性能的影响[J].兵器材料科学与工程,1999,22(6).
      [3]邓姝皓,龚竹青,陈文汩.电陈积纳米晶体材料的研究现状与发展[J].电镀与涂饰,2001,20(4).
      [4]郭忠诚,王敏,刘洪康,王志英.电镀法制取耐磨耐蚀复合镀层的性能研究[J].机械工程材料,1998,22(1).
      [5]郭忠诚.稀土对复合镀工艺及镀层性能的影响[J].金属学报,1996,32(5).


亚博竞彩官网_足彩外围平台-APP推荐

更多关于“材料工程学”的文章

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾瑰瀣捣閻棗銆掑锝呬壕濡ょ姷鍋涢ˇ鐢稿极閹剧粯鍋愰柤纰卞墻濡茬兘姊绘担鍛婃儓婵炲眰鍨藉畷褰掑捶椤撶姳绗夐梺缁樓归褏绮昏ぐ鎺撶厵缁炬澘宕獮姗€鏌涘Ο鑽ゆ创闁哄备鍓濋幏鍛存閳哄嫬鎯堥梻浣告惈閻ジ宕伴弽顓炶摕闁搞儺鍓氶弲婵嬫煃瑜滈崜鐔兼偘椤曗偓楠炲顭垮┑鍫熷殌妤楊亙鍗冲畷鐔碱敇閻橀潧甯ㄩ梻鍌欑閹碱偊寮甸鍌滅煓闁哄稁鍋嗘稉宥嗙箾閹存瑥鐏╃紒鐘差煼閹鈽夊▍顓т邯瀵悂骞嬮敂瑙f嫽婵炶揪缍€濡嫰宕ヨぐ鎺撶厱闁绘ê鍟挎慨宥嗩殽閻愭潙濮堢紒缁樼箓椤繈濡烽姀鐘卞闂佸憡鍔﹂崰鏍ф暜闂備礁鍟块幖顐﹀磹閹间礁鐒垫い鎺戝€搁崢鎾煛鐏炶鈧宕版繝鍥х闁绘劖褰冪粻浼存⒒娴g懓鍔ょ紒缁樺姍閺屽﹪鏁愰崪浣圭稁闂佹儳绻楅~澶愬窗閸℃稒鐓曢柡鍥ュ妼楠炴垿鏌涚€n剙浠辨慨濠冩そ瀹曘劍绻濋崘銊╃€虹紓鍌欐祰椤曆囨偋閹剧粯鍋樻い鏃囨硶閻も偓濠电偞鍨堕敋缂佹劖鐩弻锝嗘償閵忊懇濮囬柦鍐哺缁绘盯宕ㄩ銏紙濠殿喖锕ㄥ▍锝夊箲閸曨垰惟闁靛濡囪ぐ姘舵⒒娴g儤鍤€闁搞倖鐗犻獮蹇涙晸閿燂拷-600*90
  闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹妞嬪海鐭嗗〒姘e亾妤犵偛顦甸弫宥夊礋椤掍焦顔囨繝寰锋澘鈧洟骞婂畝鍕劦妞ゆ巻鍋撻柛鐕佸灠椤曘儵宕熼姘辩杸濡炪倖鍨熼弬鍌炲磿閻㈢ǹ钃熸繛鎴欏灩缁犳盯姊婚崼鐔衡姇闁诲繐鐗忕槐鎾存媴閹绘帊澹曢梻浣告啞閸旓箓宕板Δ鍛亗闁哄洨鍠撶粻楣冩煙鐎涙ḿ绠撻柤绋挎贡閳ь剚顔栭崳锝囩不閺嶎厼钃熸繛鎴欏灪閸嬪嫰姊洪崹顕呭剱闁诡喗鐟ラ—鍐Χ鎼存繄鐩庨梺鍝ュ枎閻°劍绌辨繝鍥ㄥ殝闂傚牊绋撶粣鐐烘煟鎼搭垳绉甸柛瀣躬瀵偊顢旈崼鐔哄幗闂佺粯鏌ㄩ幗婊堟儗鐎n偆绡€闁靛繆妲勯懓鎸庮殽閻愬樊妯€闁轰礁绉瑰畷鐔碱敇閻樺灚娈介梻鍌欒兌缁垰顫忛悷閭︽富闁割煈鍟i敐澶嬪殥闁靛牆娲ㄩ敍婵囩箾鏉堝墽鍒伴柟纰卞亜閻☆厾绱撻崒娆戭槮妞わ箓浜堕獮濠囧箻缂佹ê浠奸梺缁樺灱濡嫭鍎梻浣瑰閺屻劍鏅舵禒瀣剨闁割偆鍠撶粻楣冨级閸繂鈷旂紒澶樺墯缁绘盯宕崘顏勫煂闂佺儵妲勯幏锟�1-300*250
  闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹妞嬪海鐭嗗〒姘e亾妤犵偛顦甸弫宥夊礋椤掍焦顔囨繝寰锋澘鈧洟骞婂畝鍕劦妞ゆ巻鍋撻柛鐕佸灠椤曘儵宕熼姘辩杸濡炪倖鍨熼弬鍌炲磿閻㈢ǹ钃熸繛鎴欏灩缁犳盯姊婚崼鐔衡姇闁诲繐鐗忕槐鎾存媴閹绘帊澹曢梻浣告啞閸旓箓宕板Δ鍛亗闁哄洨鍠撶粻楣冩煙鐎涙ḿ绠撻柤绋挎贡閳ь剚顔栭崳锝囩不閺嶎厼钃熸繛鎴欏灪閸嬪嫰姊洪崹顕呭剱闁诡喗鐟ラ—鍐Χ鎼存繄鐩庨梺鍝ュ枎閻°劍绌辨繝鍥ㄥ殝闂傚牊绋撶粣鐐烘煟鎼搭垳绉甸柛瀣躬瀵偊顢旈崼鐔哄幗闂佺粯鏌ㄩ幗婊堟儗鐎n偆绡€闁靛繆妲勯懓鎸庮殽閻愬樊妯€闁轰礁绉瑰畷鐔碱敇閻樺灚娈介梻鍌欒兌缁垰顫忛悷閭︽富闁割煈鍟i敐澶嬪殥闁靛牆娲ㄩ敍婵囩箾鏉堝墽鍒伴柟纰卞亜閻☆厾绱撻崒娆戭槮妞わ箓浜堕獮濠囧箻缂佹ê浠奸梺缁樺灱濡嫭鍎梻浣瑰閺屻劍鏅舵禒瀣剨闁割偆鍠撶粻楣冨级閸繂鈷旂紒澶樺墯缁绘盯宕崘顏勫煂闂佺儵妲勯幏锟�3-300*250

热榜阅读TOP

本周TOP10

关于灰底白板纸与白卡纸阶调再现性

关于灰底白板纸与白卡纸阶调再现性

论文摘要:灰底白板纸和白卡纸是两种常用包装材料。为比较这两种包装材料的印,剧阶调再现性能的差异,通...