低電極電位鋅鎳合金涂層的制備與性能研究.pdf

1、金屬的腐蝕行為會(huì)引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失和資源消耗，同時(shí)也是導(dǎo)致設(shè)備失效、事故發(fā)生的原因之一，因此研究金屬的腐蝕與防護(hù)具有重要的意義。陰極保護(hù)是防止或減緩金屬腐蝕的行之有效的方法之一。本文選用鋅鎳合金作為低電極電位耐腐蝕合金材料，通過氧乙炔火焰進(jìn)行噴涂得到陰極保護(hù)涂層對金屬基體進(jìn)行保護(hù)。
　　 針對鋅、鎳熔點(diǎn)相差大，難以互熔的特點(diǎn)，本文采用機(jī)械合金化制備鋅鎳合金，分析了工藝參數(shù)對機(jī)械合金化結(jié)果的影響并得到最優(yōu)參數(shù)，同時(shí)本文對機(jī)械合金化

2、機(jī)理進(jìn)行了分析。采用氧乙炔火焰噴涂制備鋅鎳合金涂層，對涂層性能進(jìn)行了分析。
　　 本文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 1：通過機(jī)械合金化工藝的設(shè)計(jì)和優(yōu)化制備鋅鎳合金，并且進(jìn)行鋅鎳金屬機(jī)械合金化機(jī)理及過程的分析研究，對工藝參數(shù)進(jìn)行正交對比試驗(yàn)，以球磨過后粉末物相為指標(biāo)，得出球磨工藝較優(yōu)的工藝參數(shù)及各工藝參數(shù)對球磨結(jié)果的影響規(guī)律。一般而言在鋅鎳機(jī)械合金化過程中，選取球磨轉(zhuǎn)速為400r/min～500r/min，球磨時(shí)間為70

3、～80h，球料比為10:1，以無水乙醇為球磨介質(zhì)可以得到反應(yīng)充分的鋅鎳合金粉末。長時(shí)間的球磨容易造成粉體過細(xì)、粉末易于氧化的缺點(diǎn)，因此應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)墓に噥肀Ｗo(hù)粉末的氧化。
　　 2.利用Miedema理論計(jì)算了合金的形成自由能，其中金屬間化合物-8.07(KJ/mol)＞固溶體-6.02(KJ/mol)＞非晶態(tài)-5.47(KJ/mol)，說明熱力學(xué)條件下，三種合金都有可能產(chǎn)生。球磨過程中晶粒細(xì)化產(chǎn)生的界面能、機(jī)械研磨積累的晶格畸

4、變能及反位缺陷能是形成金屬間化合物的主要原因。
　　 3：用氧乙炔火焰對鋅鎳合金進(jìn)行噴涂，得到物相為鋅鎳過飽和固溶體的合金涂層，該涂層電位為-0.32V，低于同等環(huán)境下不銹鋼電位(-0.20V)，具備低電極電位的特點(diǎn)，同時(shí)該涂層自腐蝕電流(1.556×10-4mA/cm-2)低于不銹鋼自腐蝕電流(6.751×10-4mA/cm-2)，說明該涂層具備低電極電位耐腐蝕特點(diǎn)，能夠滿足服役需要。經(jīng)過強(qiáng)酸強(qiáng)堿以及鹽的腐蝕，涂層表現(xiàn)出良好的