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纳米CeO2/Zn金属基复合材料在锌镀层中的应用

【陶瓷电路封装材料论文】【摘 要】锌镀层的使用寿命取决于镀层的耐蚀能力,为达到提高其耐蚀能力目的,文章探讨了纳米CeO2/Zn金属基复合材料在锌镀层中的 应用 ,并从其应用的优越性和可行性方面作了 分析 。
【关键词】锌镀层;耐蚀;纳米氧化铈;金属基复合材料
锌镀层用于防止钢铁制品的锈蚀,已有200多年的 历史 ,至今,它在钢铁材料防蚀涂层中仍占有重要的地位。锌镀层的使用寿命取决于镀层的耐蚀能力,镀层的耐蚀能力越强,则镀层的使用寿命就越长。随着日益 发展 的 科技 与 经济 的需要,如何更好的改善镀层的耐蚀能力对镀层材料提出了更高的要求。
一、土元素在镀锌防腐蚀应用 研究 中的进展
随着对稀土材料的开发研究,人们逐渐认识到其优越性,并将其应用在不同领域。20世纪80年代,Hinton和Wilson首次研究了稀土对纯锌的缓蚀作用,发现1.0g/L的CeCL3可使纯锌的腐蚀速率降低到原来的1/10,使电镀锌的腐蚀速率降低到原来的1/2,腐蚀试验完毕后纯锌和电镀锌表面形成了一层黄色的膜。之后,Hinton进一步研究了纯锌和电镀锌表面的稀土转化膜的成分和结构,发现膜中主要组成物质是CeO2和Zn,并且Ce是以四价形式存在于膜中的。昆明理工大学的郭忠诚副教授在1996年第5期的《金属学报》中发表过一篇《稀土对复合镀工艺及镀层性能的 影响 》,研究了稀土对Ni-SiC复合镀工艺及镀层性能的影响。结果表明,添加适量的稀土能显著地提高复合镀层中微粒的含量、硬度和耐磨性。
已有研究表明,加入稀土氧化物CeO2所产生作用如下:
1.稀土元素细化微观组织结构,减小第二相树状晶体间距和涂层夹杂物含量;
2.稀土元素的加入对减少涂层金属材料在基体上的扩散是很有效的;
3.稀土元素可以增大衍射角,降低晶体面间距和点阵常数;
4.稀土元素的加入提高抗腐蚀性能,钝化显著提高,腐蚀速率明显降低。
但是,稀土元素对于降低镀层腐蚀速率幅度与人们的期望值相比还略显不足,故此工艺也未能在生产中获得广泛应
 
 
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