Zn-Co-Sb三元系相关系的研究

发布时间：2017-09-25 15:40

  本文关键词：Zn-Co-Sb三元系相关系的研究

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【摘要】：钢铁是一种应用极其广泛但又极易生锈和被腐蚀的金属材料。热浸镀锌作为一种经济而有效的钢铁防护技术,由于其工艺简单且成熟、获得的产品防腐性能好而被广泛应用。随着社会的发展,人们对生活品质的要求在提高,对热浸镀锌产品的要求也在提高。所以,在研究热浸镀锌镀层时既要保证镀层质量,又要提高其美观和可塑性。在锌池中添加合金元素是改变镀层组织及性能的一种有效方式。研究人员对这方面已经有了大量的研究例如Al、Ni、Pb、Bi、Co、Sb等合金元素。有研究发现添加适量的Co元素可以抑制镀层过厚并且得到致密的镀层,提高镀层耐蚀性。而添加Sb元素的初衷是为了代替Pb元素。以前,Pb是一种有效的添加元素,但是因其有毒所以在一些国家被禁止使用了,后来发现添加Sb元素与其有相同的作用,甚至更好。首先Sb元素可以增强锌液的流动性,降低锌的耗损;其次它还能促进镀层表面形成锌花使产品更加美观,并且在一定程度上还能增强镀层的抗晶界腐蚀性能。为了深入研究Co和Sb在锌池中的协同作用,我们有必要实验测定Zn-Co-Sb三元系的相关系为Zn-Fe-Co-Sb四元系的研究做准备。本实验采用平衡合金法同时结合了扫描电镜和能谱分析仪(SEM-EDS)及X射线衍射仪(XRD)等设备测定了Zn-Co-Sb三元系450℃和600℃等温截面相关系。实验结果表明,在该体系中发现了一个三元化合物,命名为M(CoSbZn)。该三元化合物在450℃和600℃等温截面下都存在,只是成分范围有些许变化;在450℃等温截面测定出12个三相平衡区:CoSb3+SbZn+α-Sb,CoSb3+SbZn+Sb3Zn4,CoSb3+Sb3Zn4+M(CoSbZn),CoSb2+CoSb3+M(CoSbZn),CoSb2+CoSb+M(CoSbZn),CoSb+M(CoSbZn)+β1-CoZn,M(CoSbZn)+β1-CoZn+γ-Co5Zn21,M(CoSbZn)+γ-Co5Zn21+Sb3Zn4,γ-Co5Zn21+Sb3Zn4+γ1-CoZn7.8,Sb3Zn4+γ1-CoZn7.8+γ2-CoZn13,γ2-CoZn13+η-Zn+Sb2Zn3,ε-Co+CoSb+β1-CoZn;在600℃等温截面测定出9个三相平衡区:CoSb3+α-Sb+L,L+CoSb2+CoSb3,L+CoSb2+M(CoSbZn),CoSb2+M(CoSbZn)+CoSb,β1-CoZn+M(CoSbZn)+CoSb,β1-CoZn+M(CoSbZn)+γ-Co5Zn21,L+M(CoSbZn)+γ-Co5Zn21,L+γ1-CoZn7.8+γ-Co5Zn21,α-Co+β1-CoZn+CoSb;
【关键词】：热浸镀锌 Zn-Co-Sb三元系 相图 M(CoSbZn)
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 符号说明表9-10
• 第1章 引言10-12
• 第2章 文献综述12-24
• 2.1 热浸镀锌概况12-18
• 2.1.1 热浸镀锌作用及发展历程12
• 2.1.2 热浸镀锌的工艺12-14
• 2.1.3 热浸镀锌镀层组织14-16
• 2.1.4 钴、锑元素对热浸镀锌的影响16-18
• 2.2 相图测试技术18-20
• 2.2.1 相图的研究意义及应用18
• 2.2.2 相图的主要测试方法18-20
• 2.3 Zn-Co-Sb三元系研究现状20-23
• 2.3.1 Zn-Co二元系20-21
• 2.3.2 Zn-Sb二元系21-22
• 2.3.3 Co-Sb二元系22-23
• 2.4 本课题的研究意义及研究内容23-24
• 2.4.1 本课题的研究意义23
• 2.4.2 本课题的研究内容23-24
• 第3章 实验原理及方法24-28
• 3.1 实验原理24
• 3.2 实验过程24-28
• 3.2.1 实验材料及设备24-25
• 3.2.2 合金样品制备25-26
• 3.2.3 合金样品的观察和分析26-28
• 第4章 Zn-Co-Sb三元系 450℃等温截面的研究28-43
• 4.1 实验结果与分析28-41
• 4.2 本章小结41-43
• 第5章 Zn-Co-Sb三元系 600℃等温截面的研究43-54
• 5.1 实验结果与分析43-53
• 5.2 本章小结53-54
• 第6章 工作总结与展望54-56
• 6.1 工作总结54
• 6.2 工作展望54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-61
• 附录（攻读学位期间发表的论文及参与项目）61

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本文编号：918191