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金属学及金属工艺
机械镀Al-Zn合金研究
机械镀作为一种新发展起来的表面工程技术,效率高、成本低、能耗小、 工艺简单、环境污染小,是一种清洁生产技术和绿色制造技术。机械镀Zn的 工业应用已经非常广泛,但Al-Zn合金的机械镀工艺几乎没有工业应用的实 例。本论文的目的是研究Al-Zn合金机械镀的沉积形层规律和镀层的结构特 征及性能。 参考机械镀Zn工艺和有关资料,用正交试验的方法确定了Al-Zn合金机械 镀的工艺配方并镀出了两种Al-Zn合金机械镀层。用X射线衍射方法分析了镀 层的物相,证明镀层基本由Al、Zn、Sn等金属单质组成。用扫描电镜分析了 镀层的断面形貌和镀层中各种单质的含量,发现Sn金属在Al粉和Zn粉颗粒连 接处析出,但Al粉的沉积量偏离理论计算量甚远,原因与Al粉的粒径和工艺 有关。当Al粉的大部分其粒径都大于所镀出的镀层的厚度时,只有粒径小于 镀层厚度并与Zn粉粒度相匹配的Al粉能沉积到镀层上;此外,机械镀Al-Zn镀 液系统中各种物质的种类、加入数量和加入顺序应与机械镀Zn不同。 机械镀理论主要由三方面组成:先导金属的作用机理、活化剂的作用机 理、和镀桶中物质的运动机理。用“活性点反应”理论解释先导金属在机械 镀层形成时的作用机理,即先导金属阳离子在金属粉和铁基体上的各种活性 点处发生化学吸附和置换反应,从而在这些活性点处长出先导金属的枝晶, 这些枝晶的相互吸引和交错缠结使得机械镀层不断形成并增厚。机械镀Al-Zn 合金的沉积存在合金化现象,其规律与机械镀Zn不同。Al-Zn合金机械镀层 的合金化原理就是先导金属的作用机理,先导金属的枝晶成为Al粉和Zn粉 颗粒团聚的粘结剂,先导金属、Al粉和Zn粉粘结在一起就形成了合金镀层。 了卜 发展了一种新的评价镀层抗冲击破坏能力的方法,将之命名为“凹坑计 算法”。镀层的结合性能分为镀层与基体间的附着强度与镀层本身的抗冲击 破坏能力两方面。传统的镀层检测方法只能定性地评价镀层的附着强度,而 新方法可以通过显微测量并计算后来量化镀层的抗冲击破坏能力大小。 一些传统的测定镀层腐蚀速度的方法,在测定腐蚀速度时存在试验周期 长、设备复杂、操作不方便等很多缺点。发展了一种较简单的方法来衡量镀 层的腐蚀速度,“自腐蚀电流测量法”,即测定镀层的自腐蚀电流来评价镀 层的腐蚀速度,镀层的单位山喀乏自腐蚀电流小则腐蚀速度小、而腐蚀性能好。
硕士论文
《昆明理工大学》 2004年硕士论文

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