机械镀片状锌铝复合镀层工艺研究

论文摘要

机械镀与传统的电镀、热浸镀工艺相比,工艺、设备简单,大幅度节约能源和有色金属。这种新型工艺还避免了电镀中的厚度不够、氢脆等现象;与化学镀相比,避免了化学镀工艺中镀液不稳定,成本高的缺点;与热镀相比,避免了热镀高温下高强度零件的退火现象,加工中也没有热镀时产生的大量烟雾和锌蒸汽排放,对环境、生物和人类健康几乎无害。传统机械镀采用球形金属粉末,形成的镀层中球状金属粉末之间存在间隙。利用片状粉末具有的良好的附着力和遮盖力形成的镀层对腐蚀介质具有更好的屏蔽作用,可减少腐蚀介质向镀层的渗透。本文选用高效双向旋转球磨设备,采取干法双向搅拌球磨的方法将锌铝混合粉末处理成片状复合粉末用于机械镀。对机械镀活化促进剂进行筛选,用自制的机械镀设备制备了机械镀锌和片状锌铝复合镀层。为延缓镀层表面“白锈”的生成,提高镀层的耐腐蚀性能,对镀层进行了六价铬钝化、三价铬钝化、钼酸盐钝化和有机硅封膜处理。通过形貌对比、结合力测试、中性盐雾试验和电化学试验,对比各种镀层的性能,证明机械镀片状锌铝复合镀层色泽、明亮度、内部的致密度和耐蚀性优于机械镀锌层。经各种处理的镀层耐蚀性明显提高,有机硅封膜和钼酸盐钝化可以替代六价铬钝化,其中有机硅封膜的效果最好。

论文目录

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• 英文摘要
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 金属的腐蚀及其危害
• 1.2 金属防护的基本原理
• 1.2.1 提高金属材料本身的抗蚀性
• 1.2.2 改变环境
• 1.2.3 从电化学角度进行防护
• 1.2.4 使材料与腐蚀介质隔开
• 1.3 锌、铝及其镀层在钢铁材料保护方面的广泛应用
• 1.3.1 电镀
• 1.3.2 热镀
• 1.3.3 化学镀
• 1.3.4 机械镀
• 1.4 片状锌铝粉的制备方法及技术现状
• 1.5 机械镀工艺
• 1.5.1 镀前处理
• 1.5.2 建立基层
• 1.5.3 锌层形成及增厚
• 1.5.4 废水的处理
• 1.6 片状锌铝粉用于机械镀
• 1.7 课题的来源、目的及意义
• 1.7.1 课题来源
• 1.7.2 课题目的
• 1.7.3 课题意义
• 第二章 片状粉末的制备工艺研究与设备选择
• 2.1 实验仪器、原料及测试方法
• 2.1.1 实验仪器及原料
• 2.1.2 片状金属粉末测试方法
• 2.2 片状化处理设备的选择
• 2.3 球磨工艺的选择
• 2.4 锌铝配比的确定
• 2.5 片状化金属的制备工艺条件研究
• 2.5.1 球磨机转速对性能的影响
• 2.5.2 球磨时间与温度对片状金属性能的影响
• 2.5.3 球料比对产品性能的影响
• 2.5.4 球径对产品性能的影响
• 2.5.5 球磨工艺条件确定
• 2.6 片状粉末制备及表征
• 2.7 本章小结
• 第三章 机械镀镀层制备及镀层处理
• 3.1 实验仪器、原料及方法
• 3.1.1 实验仪器及原料
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 机械镀镀层的制备
• 3.2.1 机械镀设备
• 3.2.2 机械镀原料分析
• 3.2.3 活化促进剂的配方筛选
• 3.2.4 机械镀镀层的制备
• 3.3 镀层的处理
• 3.3.1 镀层的钝化工艺
• 3.3.2 镀层的有机硅封膜
• 3.4 本章小结
• 第四章 镀层性能比较
• 4.1 实验仪器
• 4.2 外观和截面形貌比较
• 4.3 结合力比较
• 4.4 中性盐雾试验耐腐蚀性比较
• 4.4.1 实验条件及处理方法
• 4.4.2 中性盐雾试验现象和结果
• 4.4.3 结果讨论
• 4.5 电化学测试
• 4.5.1 Tafel曲线测试
• 4.5.2 电化学交流阻抗测试
• 4.5.3 循环伏安测试
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间公开发表论文及著作情况