低碳钢表面锌铜合金渗层的制备及组织性能研究
发布时间：2022-01-02 14:51
锌涂层是一种广泛应用于金属材料防腐的涂层。在锌涂层工艺中粉末渗锌涂层较其它锌涂层具有更加优异的综合性能且其制备工艺简单、环保。目前,粉末渗锌涂层主要应用于大气环境下的防腐,而在海洋等极端环境下的防腐效果却十分有限。为了提高该涂层的防腐能力,往往会通过合金化的方法来提升涂层在特殊环境下的防腐效果。研究表明,铜在海洋防腐涂层的应用中具有良好的效果。本文研究了锌铜粉末共渗、热沉积铜-粉末渗锌和化学镀铜-粉末渗锌工艺,试图将铜元素引入粉末渗锌涂层中,从而达到提高粉末渗锌涂层的耐蚀性能,延长其使用寿命和扩大其应用范围的目的。通过扫描电子显微镜（SEM）,能量色散X射线光谱（EDS）和X射线衍射谱（XRD）表征了所制备的涂层。对涂层的演变机理进行了详细分析。此外,通过涂层在3.5wt.%NaCl溶液中的动电位极化测试分析了涂层的耐腐蚀性能。首先研究了不同锌铜配比的共渗粉末在400、420、440和460℃下锌铜共渗涂层的组织形貌和动电位极化曲线。结果表明,在其他条件相同时,渗剂中含铜量的增加会导致涂层厚度变薄、裂纹增加;渗剂中铜含量不变时,所形成的涂层厚度在420460℃范围...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各种腐蚀造成的损失
第 1 章 绪论斜结构的ξ相（FeZn13）四种金属间化合物，其中δ包含栏栅或柱凑致密外观的δ1K相。粉末渗锌工艺中所形成的渗层不包含任何两层中各元素呈阶梯跳跃式分布，渗层由各个相互毗邻的单相区构成渗锌工艺中渗锌剂中活性锌原子产生的速率一般都低于基体表面子的速度，所以渗锌层最外层一般不包含纯锌层，甚至很多渗锌件是只存在极薄的ξ相。ξ相不存在或极薄与它在相图中的固溶区域
第 1 章 绪论由α-NH4Cl 转变为β-NH4Cl（式 1-6）随后开始分解[43]；248.6℃时，锌粉与 HCl蒸汽反应转变形成锌盐（式 1-7），该过程为放热反应[44]；264.1℃后 ZnCl2分解（式 1-8），随后在铁基体上面通过吸热反应进行 Zn 沉积[45]；之后沉积于表面的 Zn 扩散到铁晶格中，形成Γ相（Fe11Zn40）和δ相（FeZn10）。三氧化二铝并不参与上述反应，而只作为填充剂存在于混合粉末中。α-NHClβ-NHCl44 （1-6）β-NHClNHHCl43 （1-7）22Zn+2HCl→ZnCl+2H（1-8）
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯在复合防腐涂层中的应用研究进展[J]. 李爽,张双红,杨波,郭华超,李悦,文芳. 中国塑料. 2018(12)
[2]在冷轧钢板表面制备二乙烯三胺五甲叉膦酸-锌化学转化膜及其腐蚀防护性能的研究[J]. 赫威,燕汝,王瑛琦,高翔,马厚义. 电化学. 2018(02)
[3]无铬达克罗技术的研究及应用进展[J]. 崔廷昌. 材料保护. 2018(03)
[4]PEG包覆涂层对含碳纤维导电剂的锂硫正极材料的影响[J]. 谭杰成,田艳红,张学军,樊开乐. 电化学. 2017(06)
[5]机械能助Al-Zn-Cr共渗工艺及渗层组织[J]. 何祖新,苏旭平,彭浩平,刘亚,吴长军,涂浩. 中国表面工程. 2016(06)
[6]阳离子型聚氨酯化学转化膜的性能研究[J]. 陆伟星,田飘飘,叶鹏飞,吴晓红,张千峰. 表面技术. 2014(03)
[7]化学还原镀制备Fe-Cu复合粉体的试验研究[J]. 陈雪婷,李成威,马壮,姚丹,张武,韩凯新. 粉末冶金工业. 2014(03)
[8]冷喷涂Cu-Cu2O涂层防污性能研究[J]. 丁锐,李相波,王佳,许立坤. 涂料工业. 2013(09)
[9]热喷涂Fe基非晶合金涂层的微观结构与摩擦磨损行为[J]. 李飞,刘咏,刘倩楠,吴宏,牛森,闵小兵. 粉末冶金材料科学与工程. 2012(02)
[10]机械能助渗锌及其海洋环境防腐蚀效果[J]. 马青华,付大海,董作敬. 中国表面工程. 2009(06)
博士论文
[1]不锈钢表面磷酸锌化学转化膜的制备与表征[D]. 张娴.山东大学 2014
[2]热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究[D]. 张杰.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2005
硕士论文
[1]粉末渗锌工艺的数值模拟及含铜渗锌剂的研究[D]. 高海云.湘潭大学 2018
[2]渗锌碳钢在海水中的腐蚀行为研究[D]. 章强.大连理工大学 2010
[3]热扩散锌涂层防腐技术研究[D]. 张晶.天津大学 2006
本文编号：3564374
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各种腐蚀造成的损失
第 1 章 绪论斜结构的ξ相（FeZn13）四种金属间化合物，其中δ包含栏栅或柱凑致密外观的δ1K相。粉末渗锌工艺中所形成的渗层不包含任何两层中各元素呈阶梯跳跃式分布，渗层由各个相互毗邻的单相区构成渗锌工艺中渗锌剂中活性锌原子产生的速率一般都低于基体表面子的速度，所以渗锌层最外层一般不包含纯锌层，甚至很多渗锌件是只存在极薄的ξ相。ξ相不存在或极薄与它在相图中的固溶区域
第 1 章 绪论由α-NH4Cl 转变为β-NH4Cl（式 1-6）随后开始分解[43]；248.6℃时，锌粉与 HCl蒸汽反应转变形成锌盐（式 1-7），该过程为放热反应[44]；264.1℃后 ZnCl2分解（式 1-8），随后在铁基体上面通过吸热反应进行 Zn 沉积[45]；之后沉积于表面的 Zn 扩散到铁晶格中，形成Γ相（Fe11Zn40）和δ相（FeZn10）。三氧化二铝并不参与上述反应，而只作为填充剂存在于混合粉末中。α-NHClβ-NHCl44 （1-6）β-NHClNHHCl43 （1-7）22Zn+2HCl→ZnCl+2H（1-8）
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯在复合防腐涂层中的应用研究进展[J]. 李爽,张双红,杨波,郭华超,李悦,文芳. 中国塑料. 2018(12)
[2]在冷轧钢板表面制备二乙烯三胺五甲叉膦酸-锌化学转化膜及其腐蚀防护性能的研究[J]. 赫威,燕汝,王瑛琦,高翔,马厚义. 电化学. 2018(02)
[3]无铬达克罗技术的研究及应用进展[J]. 崔廷昌. 材料保护. 2018(03)
[4]PEG包覆涂层对含碳纤维导电剂的锂硫正极材料的影响[J]. 谭杰成,田艳红,张学军,樊开乐. 电化学. 2017(06)
[5]机械能助Al-Zn-Cr共渗工艺及渗层组织[J]. 何祖新,苏旭平,彭浩平,刘亚,吴长军,涂浩. 中国表面工程. 2016(06)
[6]阳离子型聚氨酯化学转化膜的性能研究[J]. 陆伟星,田飘飘,叶鹏飞,吴晓红,张千峰. 表面技术. 2014(03)
[7]化学还原镀制备Fe-Cu复合粉体的试验研究[J]. 陈雪婷,李成威,马壮,姚丹,张武,韩凯新. 粉末冶金工业. 2014(03)
[8]冷喷涂Cu-Cu2O涂层防污性能研究[J]. 丁锐,李相波,王佳,许立坤. 涂料工业. 2013(09)
[9]热喷涂Fe基非晶合金涂层的微观结构与摩擦磨损行为[J]. 李飞,刘咏,刘倩楠,吴宏,牛森,闵小兵. 粉末冶金材料科学与工程. 2012(02)
[10]机械能助渗锌及其海洋环境防腐蚀效果[J]. 马青华,付大海,董作敬. 中国表面工程. 2009(06)
博士论文
[1]不锈钢表面磷酸锌化学转化膜的制备与表征[D]. 张娴.山东大学 2014
[2]热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究[D]. 张杰.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2005
硕士论文
[1]粉末渗锌工艺的数值模拟及含铜渗锌剂的研究[D]. 高海云.湘潭大学 2018
[2]渗锌碳钢在海水中的腐蚀行为研究[D]. 章强.大连理工大学 2010
[3]热扩散锌涂层防腐技术研究[D]. 张晶.天津大学 2006
本文编号：3564374
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