Cu-Fe復(fù)合粉末的制備及其相關(guān)機(jī)理研究.pdf

1、金屬包覆型復(fù)合粉末在宏觀上具有均一性，在微觀上具有多相性。它是一種新型多相復(fù)合粉末合金材料。本文通過動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，研究轉(zhuǎn)速、溫度、pH值以及主鹽濃度對(duì)置換速率的影響，在此基礎(chǔ)上求出了Cu2+的擴(kuò)散系數(shù)和反應(yīng)活化能。并通過表觀狀態(tài)觀察、包裹率、Cu2+轉(zhuǎn)換率以及樣品斷面金相顯微觀察，確定了Cu/Fe合金粉末酸性置換鍍液的組成，并給出了適宜的工藝條件；論文還借助CHI660C電化學(xué)工作站，利用極化曲線、循環(huán)伏安、交流阻抗等測(cè)試技術(shù)對(duì)Cu/Fe

2、合金粉末的鈍化劑組成進(jìn)行了優(yōu)化。獲得如下主要結(jié)論：
　　 1、研究表明，當(dāng)k<>D/δ時(shí)，速度為D/δ·A·(M12+)，即置換反應(yīng)過程為擴(kuò)散環(huán)節(jié)所控制。所研究硫酸銅鍍液體系中銅置換包覆反應(yīng)速度明顯受到轉(zhuǎn)速、溫度、pH值和主鹽濃度的影響。隨著轉(zhuǎn)速、溫度和主鹽濃度的增加，置換速度隨之增加。鍍液pH值維持在0.8左右時(shí)，有利于粉末置換包覆的進(jìn)行。該置換反應(yīng)符

3、合擴(kuò)散控制機(jī)理。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)均服從一級(jí)反應(yīng)速率規(guī)律。其中速率常數(shù)k與轉(zhuǎn)速ω滿足k=0.62D2/3ν-1/6ω1/2關(guān)系式，由此估算出D值約為1.35×10-5cm2/s。該置換反應(yīng)的Arrhenius方程為：lnk=-2.29/T+4.06，反應(yīng)活化能為：Ea=19 kJ/mol。
　　 2、本研究鍍液采用CuSO4水溶液體系，適宜的鍍液組成為：CuSO4·5H2O：40g/L；pH約為0.8；并在鍍液中加入了適量的添加劑，其中

4、丙烯基硫脲：0.1g/L；硅烷偶聯(lián)劑(KH550)：0.2ml/L。實(shí)驗(yàn)溫度為20℃左右，轉(zhuǎn)速為400r/min。上述鍍液體系穩(wěn)定，易于操作，Cu2+轉(zhuǎn)化率高達(dá)90％。所制得Cu/Fe復(fù)合粉末，呈玫瑰紅色，表面銅層包覆致密連續(xù)完整，無鐵顆粒基體裸露，氣孔數(shù)目較小。
　　 3、在3.5％NaCl環(huán)境中BTA、MBT鈍化劑對(duì)Cu均有一定的鈍化效果，而經(jīng)二者復(fù)配后鈍化效果可以進(jìn)一步的提高，其鈍化效果為Blank

5、+MBT；在0.5mol/LHCl環(huán)境中BTA、MBT等鈍化劑對(duì)Cu同樣具有一定的鈍化效果，經(jīng)二者復(fù)配后效果也得到進(jìn)一步的改善，其趨勢(shì)為Blank