利用随机方法研究纳米化对纯锌点蚀行为的影响
电化学方法研究锌镍合金镀层耐腐蚀性能
电化学方法研究锌镍合金镀层耐腐蚀性能韩玉娟;郑凯【摘要】Zn-Ni alloy coating and Zn coating were prepared by electrodepositing in alkaline electrolyte respectively. They were handled into working electrodes. Platinum electrode and calomel electrode were chosen as counter electrode and reference electrode respectively. They were immersed into 5% NaCl solution simultaneously. The electrochemical workstation was utilized to measure the corrosion performance after 120 h. The test result indicated that the corrosion potentials of the Zn-Ni alloy and Zn coating were respectively -0. 778 and -0. 989 V, rate of corrosion on Zn-Ni alloy and zinc coating were 0. 0405 and 0. 301 g/( m2 ·h) , which indicated that the corrosion rate of Zinc coating was seven point four times of that of Zn-Ni alloy, their real part values within the low frequency range from 1 to 10 Hz were 250 and 900 Ω/cm2 respectively, the value of Zn-Ni was 3. 5 times than that of Zn coating.%碱性介质中制备锌镍合金镀层与镀锌层,并制备成工作电极,分别选择铂电极和饱和甘汞电极作为对电极和参比电极,5%氯化钠溶液为测量介质,采用电化学工作站测量工作电极电化学特性。
纳米氧化锌表面化学性质的实验和理论研究
纳米氧化锌表面化学性质的实验和理论研究随着纳米技术的发展，纳米材料越来越多地应用于科技领域。
其中，纳米氧化锌尤为重要，它的应用包括太阳能电池、光催化材料、气敏材料等。
然而，纳米氧化锌表面的化学性质对其性能具有重要影响，因此，研究纳米氧化锌表面化学性质对增强其性能具有重要意义。
本文将探讨纳米氧化锌表面化学性质的实验和理论研究。
一、纳米氧化锌表面化学性质的实验研究1. X射线光电子能谱（XPS）XPS是一种表面分析技术，可以通过测量物质表面元素的电离能和化学价来确定其表面化学情况。
研究发现，纳米氧化锌表面存在Zn-O或O-Zn-O化学键，而与氧化锌形成的配位键O-Zn-O则只在表面下存在。
这些结果表明，纳米氧化锌表面发生了结构变化，这可能意味着有望调节其光学、电子和活性方面的表现。
2. 红外光谱（IR）IR是一种分子振动光谱技术，可以用于表征材料的化学配位和否定说，同时揭示其表面化学反应的细节。
研究表明，物理吸附氧化氢（Physisorbed OH）能够显著提高纳米氧化锌的光催化性能，而化学吸附氧化氢（Chemisorbed OH）会抑制反应的发生。
3. 紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）UV-Vis DRS可以测量材料在可见光范围内的光吸收、反射和透过性，从而确定其光学性能。
纳米氧化锌的UV-Vis DRS谱图显示具有宽广的吸收和特殊的需峰，这是典型的半导体性质的记号。
这些光学性质使得纳米氧化锌成为有效的光催化剂和太阳能电池材料。
二、纳米氧化锌表面化学性质的理论研究1. 密度泛函理论（DFT）DFT是一种综合量子力学和普适统计力学以何得到分子电子结构和反应性的理论方法。
利用DFT方法，计算得到能带结构和表面态的电子结构。
研究表明，纳米氧化锌表面态的形成与表面Zn层密度、形状等相关。
2. 分子动力学模拟（MD）MD使用力学原理和电子结构方法对原子和分子的相互作用进行模拟和计算。
MD方法可以模拟纳米氧化锌表面的结构变化和反应过程，并探讨其与表面活性位点、温度、介质等的关系。
2012005999,陈浩田,金属纳米颗粒吸收与散射的理论模拟
`太原理工大学毕业设计（论文）任务书分类号密级太原理工大学本科学位论文题目金属纳米颗粒吸收与散射的理论模拟Metal nanoparticles absorption and scattering theory simulation英文并列题目本科生姓名：陈浩田学号：2012005999专业：光信息科学与技术研究方向：太阳能电池转换效率导师姓名：郝玉英职称：教授学位授予单位：太原理工大学论文提交日期2016/06地址：山西·太原太原理工大学本科生学位论文金属纳米颗粒吸收与散射的理论模拟摘要简要介绍了薄膜太阳能电池陷光技术的研究背景，并详细阐述纳米颗粒散射截面和吸收截面的理论模拟方法。
利用Drude模型解释了表面等离子体的产生过程，并且介绍了表面等离子体的两种分类；论述了3种理论模型：米氏模型，Drude模型和Drude-Lo rentz模型，同时对它们各自的优缺点、适用条件作了简要描述。
之后利用有限元方法研究了金属纳米颗粒的形状、大小和衬底材料对光散射的影响。
为了客观地分析纳米颗粒的光散射能力，对散射截面、吸收截面进行了模拟计算。
COMSOL软件的计算数据证明：阻抗损失集中在球表面附近，并且由球心向表面逐渐递增。
在短波长范围内一个单独的金球会沿入射波的传播方向向前散射。
在更长的波长范围内，球的散射场看起来更像偶极天线的辐射模式。
颗粒优先吸收更短的波长。
通过改变球的半径研究吸收如何受几何形状的影响。
随着球的半径的增加，颗粒吸收增强，引起热损失增大。
极化角不变的情况下，吸收截面和消光截面受方位角的影响不明显。
方位角不变的情况下，吸收截面和消光截面受极化角的影响较大，随着极化角的增大，吸收截面和消光截面减小。
散射截面越大越好，有利于活性层的吸收。
关键词：表面等离子体，散射截面，吸收截面。
太原理工大学本科生学位论文THEORETICAL SIMULATION OF ABSORPTION CROSS SECTION AND THE SCATTERING CROSS SECTION OFMETAL NANOPARTICLESABSTRACTThe research background of light trapping technology for thin solar cells was reviewed briefly, and the theoretical simulation method of the scattering cross section and absorption cross section of metal nanoparticles was introduced in detail. The explanation on the formation of the surface plasmon using Drude model, and two kinds of classification of surface plasma were introduced; Three theoretical models, Mie model, Drude model and Drude - Lorentz model, and their respective advantages and disadvantages, applicable conditions were described briefly. The influence of the shape and size of gold nanoparticles and its substrate material on light scattering was studied by the finite element method. In order to objectively analyze the light scattering ability of nanoparticles, the scattering cross section and the absorption cross section were calculated. The calculation data by COMSOL software prove that the impedance loss concentrated near the surface of the gold sphere, and increases gradually from the center to the surface. In the short wavelength range a single gold sphere will scatter forward along the spread of the incident wave direction. In the longer wavelength range, the scattering field pattern of the gold sphere look more like dipole antenna radiation. And the gold sphere absorbs preferentially the light with shorter wavelength. The radius of the gold sphere also changed to observe how absorption is influenced by the size of gold nanoparticles. With the increase of the radius of the sphere, the heat loss caused by particle absorption increased. Under the condition of invariable polarization angle, the influence of azimuth angle on absorption cross section and extinction of section is not obvious. At azimuth invariable situation, the absorption cross section and extinction of section are greatly influenced by the polarization Angle. With the increase of the polarization angle, the太原理工大学本科生学位论文absorption cross section and the extinction cross section decrease. The greater the scattering cross section is, the larger the absorption efficiency of active layer is.KEYWORDS：Surface plasmon, Scattering cross section, Absorption cross section.太原理工大学本科生学位论文目录摘要 ......................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................. II 目录 ....................................................................................................................... I V 主要符号说明 ......................................................................................................... V II 第一章绪论 .. (8)第二章理论模拟的基础理论与算法 (9)2.1 引言 (9)2.2 表面等离子体 (9)2.2.1 用Drude模型解释表面等离子体的产生 (9)2.2.2 表面等离子体的分类 (10)2.3 表面等离子体的解析计算与相应模型 (13)2.3.1 Mie模型 (13)2.3.2 Drude模型 (13)2.3.3 Lorentz Drude模型 (15)2.3.4 三种模型的适用情况及优缺点比较 (15)第三章COMSOL软件介绍 (16)3.1 COMSOL Multiphysics适用模块 (16)3.2 COMSOL Multiphysics的求解方式 (16)第四章无衬底金纳米球的平面波散射 (17)4.1 几何模型建立 (17)4.1.1 构建球体 (18)4.1.2 构建四分之一球 (18)太原理工大学本科生学位论文4.2 参数设置 (19)4.2.1 基本参数设置 (19)4.2.2 变量设置 (20)4.2.3 增加材料 (20)4.3 设置物理场 (20)4.4 计算 (22)4.5 模拟过程说明及结果分析 (24)4.5.1 模拟过程说明 (24)4.5.2 结果分析 (27)第五章有衬底金纳米颗粒的平面波吸收和散射 (30)5.1 几何模型建立 (30)5.1.1 构建纳米颗粒模型 (30)5.1.2 使用模型参数画出空气和底物 (30)5.2 参数设置 (32)5.2.1 基本参数设置 (32)5.2.2 变量设置 (32)5.2.3 显式设置 (34)5.2.4 为空气,衬底,纳米颗粒定义材料 (35)5.2.5 集成设置 (35)5.3 设置物理场 (36)5.4 计算 (37)5.5 模拟过程说明及结果分析 (39)5.5.1 模拟过程说明 (39)5.5.2 结果分析 (41)参考文献 (45)太原理工大学本科生学位论文致谢 (46)主要符号说明缩写代号中文全称英文全称pml完美匹配层The perfectly matched layerewfd 电磁波,频域Electromagnetic Waves, Frequency Domain pmc完美磁导体perfect magnetic conductorref折射率refractionpde偏微分方程Partial Differential Equationspps表面等离子体激元surface plasmon polaritonsV I第一章绪论在能源领域最备受关注的就是太阳能电池，太阳能是一种可再生能源，有着来源广、无污染等诸多优点，被多数人认为是解决日益严重的能源危机的重要研究方向。
纯锌在水环境中腐蚀行为
‘9。
纯 锌在 水 环境 中腐 蚀 行为
周学杰，张三平，郑鹏华，周婵，安江峰
( 武 汉材 料保 护研 究所 ，武 汉430030)
摘要：在淡水和海水环境中对纯锌进行实际曝露试验。结果表明，在淡水环境中，锌腐蚀率较小，腐蚀
速率随时间延长而减小，生成的腐蚀产物具有一定的保护性能；在海洋环境，锌腐蚀严重，在全浸区1 年试样
ZHOUXue- j i e ，ZHANG San—pi ng，ZHENG Peng— hua，ZHOUChan g，ANJ i ang—f en g ( Wuha n Re s ear c h I ns t i t ut e of Mat er i a l s Pr ot ec t i on， Wuhan 430030， Chi na)
Fi g．1
图 1锌在 武汉 长江 淡水 4年 试验 后形 貌 The f eat ur e of Zn i n Wuhan Ya ng t ze r ive r f or f our year
表2锌 在淡水环境 中的腐蚀 数据( 全浸)
Tabl e 2 The eor r os i o n dat a of Zn i n f r es hwat er env i r on ment
Ke y wor ds：Zn；mar i ne co r r o si on；f r esh wa t er co r r os i on
锌在电位序中处于相对活性位置，其腐蚀电位 低于钢铁，常作为锌镀层对钢铁进行保护。锌镀层 包括富锌涂层、镀锌涂层、热浸锌涂层和喷锌涂层， 在钢结构防护中获得广泛应用，锌和锌镀层在一般 大气环境中耐蚀性能优良，但锌在不同水环境中的 耐腐蚀性能如何很少见报道，因而积累锌在不同水 环境下的腐蚀数据，对合理使用锌材料和开发防护 技术 具有 重要意 义。笔 者采 用户外 暴露试 验的 方 法，研究了纯锌( 99．99％) 在我国淡水和海水环境 条件 下的 腐蚀行 为和 规律 。
湿法炼锌浸出过程中pH的控制
西 安 科 技 大 学 学 报 JOUR NAL O F X I ′AN UN I V ERS I TY O F SC I E NCE AND TECHNOL O GY 第 29卷 第 4期2009年 7月 Vo l . 29 No 14J u l y 12009文章编号 : 1672 - 9315 ( 2009) 04 - 0487 - 043 湿法炼锌浸出过程中 pH 的控制何献忠(湖南工业大学 电气与信息工程学院 ,湖南 株洲 412011)摘 要 : 以湿法炼锌浸出过程中 pH 的控制为例 ,介绍了利用 MCGS 组态软件和 MA T L AB 仿真软 件开发控制系统的方法 ,以及实现过程 。
在深人研究 pH 的预测控制算法的基础上利用 DD E 通 讯协议实现 MCGS 与 MA T L AB 之间的数据交换 ,将 MCGS 良好的画面显示技术和 MA T L A E 的优 秀计算功能结合起来 ,提供了一个多角度 、多层次观察仿真过程的可视化人机交互环境 。
关键词 : MCGS; MA T L AB ; pH; 预测函数控制 ; P I D中图分类号 : TP 11 文献标志码 : A0 引 言MCGS 是一套基于 M i c r o soft 的 32 位 W i ndow s 平台的全中文组态软件 ,利用可视化的画面制作技术 ,可实现各种满足要求的仿真界面 ,但组态软件在复杂的数值计算和分析方面显得力不从心 ; MA T L AB 拥 有大量稳定可靠的算法库 ,但编写界面的功能较差 。
MCGS 组态软件和 MA T LAB 各有优缺点 ,利用 DD E (D ynam i c D a ta Exchange 动态数据交换 ) 通讯协议进行数据交换 , 则可将 MCG S 良好的画面显示技术和 MA T L A E 的优秀计算功能结合起来 ,即用 MA T L AB 中的 Si m u li nk 进行模型计算和仿真 ,将仿真结果发送 到由 MCG S 组态软件生成的仿真界面上 ,给用户提供一个多角度 、多层次观察仿真过程的可视化人机交 互环境 ,用户可以直观地修改各个仿真参数 ,系统可以形象地显示出仿真结果 。
Al_Zn合金热镀层的化学组成与电化学腐蚀行为研究
A l2Zn合金热镀层的化学组成与电化学腐蚀行为研究3O n Chem ical Com po siti on and E lectrochem ical Co rro si onB ehavi ou r of the A l2Zn A lloy Ho t2D i p Coating张长桥 王微山(山东工业大学化学工程系)Zhang Changqiao W ang W eishan(Shandong U n iversity of T echno logy)[摘要] 在制备不同合金成分的热镀A l2Zn合金镀层基础上,于不同介质条件下对其进行了有关电化学的测量。
可知含铝量5%和55%的两种样品具有良好的防腐性能,而含铝量约在25%左右的防腐性能最差。
从所得到的电化学参数分析证实了上述差别。
这三种典型成分的特殊性,说明了防腐性能与铝含量并不呈线性关系,而可能与合金镀层的结构、腐蚀产物相联系。
关键词 A l2Zn合金 热浸镀工艺 电化学测试 耐腐蚀性[Abstract] T he electrochem ical param eters of ho t2di p A l2Zn alloy coating of differen t al2 loying com ponen ts have been m easu red in several m edium s1Tw o sam p les con tained5%and55% alum in ium have a good co rro si on2resistance1T he resu lts show that the relati on betw een co rro2 si on2resistance and alum in ium con ten t of alloy is no t linearly1 Keywords A l2Zn alloy ho t2di p techno logy electrochem ical m easu rem en t co rro si on2re2 sistance1 引言 金属表面热镀铝锌合金,综合了纯锌、纯铝镀层各自的优点,具有良好的防腐蚀性和较好的阴极保护性能。
纳米氧化锌的制备及应用
当代化工研究Modem Chemical Research168科研开发2019•10纳米氧化锌的制备及应用*肖迪(奎屯市第一高级中学新疆833200)摘要：纳米氧化锌的制备根据反应物相态不同大致可分为固相法、液相法和气相法.本文以此为基础，综述了制备方法并指出了方法对应餉优缺点，最后对纳米氧化锌在抗菌、光催化、橡胶和陶瓷领域的应用作了简要介绍，并对未来的发展做了展望.关键词：纳米氧化锌；制备；应用中图分类号：TQ文献标识码：APreparation and Application of Nano-zinc OxideXiao Di(Kuitun No.l Senior High School,Xinjiang,833200)Abstract z The preparation of n ano-zinc oxide can be roughly divided into solid p hase method,liquid p hase method and gas phase method according to the p hase state of t he reactants.Based on this,the p reparation methods yvere summarized and their advantages and disadvantages were pointed out in this paper.Finally,the applications of n ano-zinc oxide in the f ields of a ntimicrobial,photocatalytic,rubber and ceramics were briefly introduced,and the f uture development was prospected.Key words：nano-zinc oxidei preparation^application纳米氧化锌粉体是一种粒径介于l-100nm的超微颗粒材料，由于纳米材料所呈现出的表面效应、量子隧道效应和小尺寸效应，使其具备了不同于传统材料独特的性质。
十大海洋腐蚀防护技术
盘点十大海洋腐蚀防护技术前言海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。
船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。
控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。
从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。
建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。
表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例一、防腐涂料(涂层)涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。
海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。
按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。
海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。
海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。
金属zn的晶面 腐蚀
金属zn的晶面腐蚀
有关金属Zn的晶面腐蚀研究如下：
- 河北工业大学材料科学与工程学院生态环境功能材料研究团队的青年教师王亚平博士，提出一种表面/界面改性锌金属负极的新方法，即采用酸腐蚀的方法选择性暴露（002）Zn晶面，并在电极表面原位生成锌化合物层。
- 随着酸腐蚀时间的延长，（002）Zn与（100）Zn的峰强比由0.83（0分钟）提高到3.38（4分钟），实现（002）Zn晶面的选择性暴露，基于（002）Zn晶面均匀的表面电荷密度和低电化学活性，（002）Zn晶面选择性暴露可优化Zn沉积行为、提高电极耐腐蚀性。
- 经磷酸、植酸、柠檬酸和草酸腐蚀后，锌负极表面可原位生成锌化合物层，其作为锌金属与电解液的界面不仅能够抑制锌金属腐蚀，还可增强电极对Zn²⁺的吸附能力，有利于锌沉积/剥离过程。
抗点蚀机理
抗点蚀机理点蚀是金属表面在特定环境条件下发生的一种局部腐蚀现象，主要发生在金属表面的缺陷或局部区域。
抗点蚀是一种通过改善金属材料的抗蚀性能，防止或减缓点蚀的发生和发展的工程技术。
本文将深入探讨抗点蚀的机理，包括点蚀的成因、影响因素、抗点蚀的常见方法以及未来发展趋势等方面。
一、点蚀的成因电化学反应：点蚀是由于局部区域的电化学反应引起的，通常涉及阳极和阴极的电化学过程。
在阳极处，金属被氧化，而在阴极处，还原反应发生。
局部缺陷：金属表面的局部缺陷，如微小的裂纹、气孔、夹杂物等，提供了点蚀的发生场所，使得局部腐蚀的起始更容易发生。
腐蚀介质：环境中的腐蚀介质对点蚀的发生起着重要作用。
一些酸性或含有氯离子的介质更容易引发金属点蚀。
二、影响抗点蚀的因素合金成分：合金的成分对其抗点蚀性能有着重要的影响。
添加一些抗蚀元素，如铬、镍、钼等，可以提高金属的抗点蚀性。
保护涂层：在金属表面涂覆一些保护涂层，如涂层、防腐漆等，能够形成一层保护膜，提高金属的抗点蚀性。
表面处理：通过表面处理，如喷丸、镀锌、阳极氧化等，可以增加金属表面的耐蚀性，降低点蚀的发生概率。
环境条件：控制环境条件，避免或减缓金属暴露在容易引发点蚀的腐蚀介质中，也是提高抗点蚀性能的关键。
三、抗点蚀的常见方法合金设计：通过合金设计，优化金属的成分，增加抗蚀元素的含量，提高金属的整体抗蚀性。
保护涂层：应用各种保护涂层，如防腐漆、涂层等，形成一层保护性的膜，隔离金属与腐蚀介质的直接接触。
阳极保护：通过阳极保护，将一种更容易被腐蚀的金属作为阳极，实现对主体金属的保护，减缓或阻止点蚀的发生。
缓蚀剂：添加缓蚀剂，通过改变腐蚀介质的性质，降低其对金属的腐蚀能力，实现抗点蚀的效果。
表面处理：采用表面处理技术，如喷丸、阳极氧化等，提高金属表面的抗蚀性能。
四、未来发展趋势纳米材料应用：利用纳米技术，开发新型纳米涂层、纳米合金，提高金属的抗点蚀性。
仿生学设计：借鉴自然界中一些生物体的表面特征，设计金属表面微观结构，提高抗点蚀性。
B对Mo等合金元素在γ-Fe_∑9、∑11晶界偏析行为的影响
compositionoptimizationofsuperausteniticstainlesssteelinthefuture. Keywords:Fe;first-principles;grainboundary;segregation
超级奥氏体不 锈 钢 中 含 有 大 量 的 合 金 元 素,如 Cr、Mn、Ni、Mo、Cu、Si等,其中 Cr、Mo等 是 铁 素 体 形 成 元 素 ,Ni、Mn、Cu 等 是 奥 氏 体 形 成 元 素 ,可 以 扩 大并稳定奥 氏 体 相 区 。 [1-4] 相 对 于 普 通 的 奥 氏 体 不 锈 钢 ,超 级 奥 氏 体 不 锈 钢 在 耐 晶 间 腐 蚀 、点 蚀 等 方 面 表现更为优异[5-7],因 此 被 广 泛 应 用 于 烟 气 脱 硫、石 油化工、海水淡化等领 域 。 [8-11] 然 而,在 热 加 工 过 程 中 ,由 于 合 金 元 素 较 多 ,超 级 奥 氏 体 不 锈 钢 中 的 合 金 元 素 极 易 发 生 晶 界 偏 析 ,并 形 成 大 量 的 第 二 相 ,引 发 开 裂 、分 层 等 问 题 ,严 重 制 约 了 超 级 奥 氏 体 不 锈 钢 的 生产及应用。因此,如何有效改善 Cr、Mo等合金元 素的晶界偏析、遏制 第 二 相 的 析 出 成 为 目 前 研 究 的 热点。
zn成核-生长-沉积行为
zn成核-生长-沉积行为
在材料科学领域，zn成核-生长-沉积行为是一个重要的研究课题。
zn代表锌，成核指的是新的晶体在固体溶液中形成的过程，生长是指晶体在固体溶液中逐渐增大的过程，沉积则是指晶体沉积在固体表面的过程。
锌是一种重要的金属元素，具有良好的导电性和耐腐蚀性，因此在电子、建筑、汽车等领域有着广泛的应用。
研究zn成核-生长-沉积行为有助于深入了解锌的晶体结构和生长机制，从而提高锌材料的性能和应用价值。
在zn成核阶段，固体溶液中的锌离子会聚集形成原生核，然后逐渐生长成为稳定的晶体。
研究成核过程可以帮助我们了解锌晶体的形成条件和动力学规律，从而优化锌材料的制备工艺和性能。
在生长阶段，锌晶体会不断地吸收周围的离子并逐渐增大，这个过程受到温度、溶液浓度、溶液流动性等因素的影响。
通过研究锌晶体的生长规律，可以优化锌材料的制备工艺，提高生长速率和晶体质量。
最后，在沉积阶段，锌晶体会沉积在固体表面，形成均匀的涂层。
研究锌晶体的沉积行为有助于优化涂层工艺，提高涂层的附着力和耐腐蚀性能，从而拓展锌材料在防腐、涂装等领域的应用。
总之，zn成核-生长-沉积行为是一个复杂而重要的研究课题，深入研究锌晶体的形成和生长机制有助于优化锌材料的制备工艺和性能，拓展锌材料在各个领域的应用。
锌离子注入对镍合金耐蚀性能的影响
锌离子注入对镍合金耐蚀性能的影响王佩;张胜寒;寄玉玉;王应高【摘要】通过模拟核电站压水反应堆一回路冷却水工况,研究了锌离子注入对镍合金耐腐蚀性能的影响.利用电化学方法,测量了镍合金注入钠离子和锌离子的极化曲线,并比较了其腐蚀行为.采用Mott-Schottky曲线分析了镍合金注入钠离子和注入锌离子时的钝化膜的半导体性质,通过计算表面钝化膜的载流子浓度和平带电位比较它们的耐腐蚀性能.结果表明,通过极化曲线的比较,得出锌离子的注入能使镍合金的自腐蚀电流密度减小,亦能有效抑制镍合金的腐蚀行为.Mott-Schottky(M -S)曲线表明,半导体为n型时,注入锌离子后,斜率增大,载流子浓度减小,平带电位负移,耐腐蚀性增强.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】5页(P50-54)【关键词】锌离子;镍合金;极化曲线;Mott-Schottky曲线;耐蚀性【作者】王佩;张胜寒;寄玉玉;王应高【作者单位】华北电力大学,河北保定071003;华北电力大学,河北保定071003;华北电力大学,河北保定071003;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TG115.21+3.90 前言镍是耐腐蚀合金理想的基本元素，它不仅自身对某些化学物质有抗蚀能力，而且它可以与其他耐腐蚀元素(如:铬、铜和钼)高度合金化，可组成为许多二元、三元合金和其它复杂合金体系［1］。
镍合金因其具有抗高温腐蚀特性而在核电站一回路中使用，其耐腐蚀性能关系到核电站的安全运行，腐蚀产物随冷却剂经过堆芯时被活化产生放射性元素60 Co和58 Co，沉积在结构材料的氧化膜中，是核电站的主要辐射源之一。
减少辐射的主要方法就是降低冷却剂的氧化能力，减小结构材料的腐蚀速度，通常控制冷却剂中溶解氧含量，并注入氢气，即采用氢水化学(HWC)。
但是，运行实践表明，单纯的氢水化学仍然不能有效的抑制PWR一回路部件的腐蚀和污染物在回路中的沉积，堆芯内活化产物易于向堆芯外相关管道和辅助系统迁移，结果会导致大部分区域辐射水平升高，回路中的职业辐射照射剂量逐年增加［2－3］。
纳米晶镀锌层在3.5%NaCI溶液中的腐蚀电化学行为
基金项 目： 国家自然科学基金项 目（０ ７ １５ 资助 ５４ １Ｏ ）
１ 前 言
传 统材 料 表 面纳 米 化 以 后 ， 面硬 度 、 表 摩擦 性 能 、 劳 强度 等 力 学性 能 均 有提 高 ， 疲 因此 材 料 纳米 化 的研究 引起 了人 们广泛 的关 注。 ｎ是一种 广泛用 ｚ 于钢 铁保 护 的金 属 ， 统计 ， 锌 约 占电镀 总 量 的 据 镀 ２３ ／ 。对纳米镀 锌层 的研 究有较 多报 道 ， Ｅ 曹莹等 。］ ’ 在硫 酸盐体 系 中制备 出纳 米镀 锌层 ；Ｔ ， 等１・ ￣ ｄ虹 Ｊ ］ 以
提 高试 验 数据 的准确 度 ，极 化 曲线 的测量 采 取 阴 极、 阳极 分 别测 量 的方 法 ， 扫描 速 度为 ２ Ｖ ｍ ｎ ０ ｍ ／ ｉ。
却随晶粒尺寸的减小而下降 。纳米化后镀锌层在 ５ ａ１ 液 中 的 耐 蚀 性 有 所 降 低 ， Ｙ ｕｓｆ ％Ｎ Ｃ 溶 但 ｏｓｅ
等 ］ 为纳 米 晶镀 锌 层在 Ｎ Ｏ 认 ａ Ｈ溶 液 中 易形 成 致
密 的腐 蚀 产物 膜 ，具有 比粗 晶锌 镀 层 更 高 的耐 蚀 性 。出现上述耐蚀 性差 异的原 因主要 在于 ： 一 ， 其 影
响纳米材料腐蚀性能的因素不仅仅包括晶粒尺度 ， 利用 不 同工艺 纳米 化时 ， 不仅 使 材料 的 晶粒 尺 度细 化 ， 会 对材 料 的结 构 、 分 及 状态 等 造 成 不 同 的 还 成 影 响 ，而这 些 因素 中 的任何 一个 因素 发生 变化 ， 都 会导 致 材料 腐 蚀性 能 的改变 ； 二 ， 研 究 的材 料 其 所 和腐蚀 体 系 均不 相 同 ， 即使 相 同的材 料 ， 着腐 蚀 随
纳 米 晶镀 锌层 在 ３５ ．％Ｎａ Ｉ 液 中 Ｃ溶 的腐蚀 电化 学行 为
锌扩散能垒
锌扩散能垒在材料科学领域，扩散现象是一种至关重要的物理过程，它决定了材料中原子或离子的传输行为，进而影响了材料的诸多性能。
锌作为一种常见的金属元素，在多种材料体系中都发挥着重要作用。
因此，研究锌的扩散行为及其能垒，对于深入理解锌基材料的性能与行为，以及开发新型锌基功能材料具有重要意义。
一、锌扩散的基本原理扩散是指物质中原子或分子由于热运动而发生的迁移现象。
在固体材料中，扩散通常涉及到原子或离子在晶格中的跳跃过程。
锌在固体中的扩散也不例外，其扩散系数与温度、晶格结构、缺陷浓度等因素密切相关。
扩散能垒，又称扩散激活能，是描述扩散过程难易程度的重要参数。
它表示原子或离子在扩散过程中需要克服的能量障碍。
扩散能垒的大小直接决定了扩散系数的温度依赖性，从而影响锌在材料中的扩散速率。
二、锌扩散能垒的测定方法测定锌扩散能垒的实验方法主要有两种：一是通过扩散偶实验测量锌在不同材料中的扩散系数，进而根据阿累尼乌斯公式推算出扩散能垒；二是利用先进的材料表征技术，如原子探针层析技术（APT）、透射电子显微镜（TEM）等，直接观察锌原子在材料中的扩散路径和扩散深度，从而间接推算出扩散能垒。
三、锌扩散能垒的影响因素锌扩散能垒的大小受到多种因素的影响，其中最主要的包括：1. 温度：温度是影响扩散系数和扩散能垒的最直接因素。
一般来说，随着温度的升高，原子或离子的热运动加剧，扩散能垒降低，扩散系数增大。
2. 晶格结构：晶格结构决定了原子或离子在材料中的排列方式和扩散路径。
在不同的晶格结构中，锌原子的扩散能垒也会有所不同。
3. 缺陷浓度：材料中的缺陷，如空位、位错等，可以为锌原子的扩散提供快速通道，从而降低扩散能垒。
4. 化学成分：在多元合金或化合物中，其他元素的存在可能会影响锌原子的扩散行为，从而改变扩散能垒。
四、锌扩散能垒在材料科学中的应用锌扩散能垒的研究在材料科学中具有广泛的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 锌基电池材料：在锌基电池中，锌的扩散行为直接影响了电池的充放电性能和循环寿命。
海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响
材料 工 程 ／２ Ｏ １ ３年 ８期
海水 中 Ｚ ｎ （ ＯＨ） ２ 对 镀 锌 钢 腐 蚀 行 为 的 影 响
Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｚ ｎ 【 ＯＨ ） ２ ｏ ｎ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｂ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ
Ｇａ ｌ ｖ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｉ ｎ Ｓｅ ａ ｗａ ｔ ｅ ｒ
ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ， ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｓ ｓ ｌ ｏ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ，ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ（ Ｓ ＥＭ ） ，ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｉ —
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｇａ ｌ ｖ ａ ｎｉ ｚ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｍｅ ｎ ｗａ ｓ ｉ ｍｍ ｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｚｎ（ ０Ｈ ） ２ ｓ ｅ ａ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｅ
ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ Ｚ ｎ（ ＯＨ ） ２ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｆ ｉ ｍｍｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ
刘
栓 。 ， 孙 虎元 ， 孙 立娟 ， 范 汇吉 ， 刘 增文
（ １中国科 学 院 海 洋研究 所 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ； ２中国科学 院 研 究生 院 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ９ ）
纳米材料的偏析行为及其对性能的影响
纳米材料的偏析行为及其对性能的影响近年来，纳米材料的研究逐渐成为热门话题。
纳米材料具有独特的物理和化学性质，因此被广泛应用于各个领域，如材料科学、生物医学和电子学等。
然而，纳米材料中常常存在着偏析现象，这对其性能产生了重要影响。
本文将探讨纳米材料的偏析行为以及其对性能的影响。
首先，我们来了解一下纳米材料偏析的概念。
在纳米尺度下，由于表面能的影响，纳米材料的化学成分和结构可能会在空间上发生不均匀分布的现象，即所谓的偏析行为。
这种偏析行为可能导致材料中的某些成分聚集在表面或者一侧，而其他成分则在体内分布不均匀。
偏析现象的发生主要受到纳米材料的制备方法、材料本身的性质以及外界环境条件等多个因素的影响。
接下来，我们将讨论纳米材料偏析行为对性能的影响。
首先是机械性能。
偏析使得纳米材料的成分分布不均匀，导致结构强度出现差异。
例如，纳米复合材料中，偏析使得纳米颗粒富集在某一区域，使得该区域的力学性能较强，而其他区域则相对较弱。
这种不均匀的结构强度分布会降低纳米材料整体的力学性能。
其次，偏析行为还会对纳米材料的导电性能产生影响。
在导电性能方面，纳米材料中的电子传输路径是至关重要的。
然而，由于偏析现象的存在，纳米材料中可能存在电子传输路径的中断或者局部断裂现象，从而导致电子的传输受阻。
这对于一些电子器件的设计和制备来说是非常不利的。
此外，在光学性能方面，纳米材料的偏析行为也会产生显著影响。
一些纳米材料具有特殊的光学性质，如金属纳米颗粒的表面等离子共振效应。
然而，偏析会导致纳米颗粒在材料中的分布不均匀，从而使得光学性能受到影响。
偏析可能导致光学性能的差异，从而影响纳米材料在光学器件中的应用。
最后，我们来讨论一下如何控制纳米材料中的偏析行为。
首先，合理选择纳米材料制备方法是至关重要的。
一些制备方法可能会引起偏析现象的发生。
因此，在制备纳米材料时，应该选择适当的合成方法来控制成分的均匀分布。
其次，调控纳米材料的化学成分和表面性质也是控制偏析的重要手段。
锌锰电池的电解质离子在电极界面上的吸附行为考核试卷
D. 电子显微镜
4. 锌锰电池的电解质离子吸附对电池性能的影响包括哪些？（ ）
A. 改变电池的放电曲线
B. 影响电池的循环稳定性
C. 降低电池的电压
D. 增加电池的内阻
5. 以下哪些条件有利于锌离子在电极界面上的吸附？（ ）
A. 较高的电解质浓度
B. 较低的电极电势
C. 较高的温度
D. 较大的电极表面积
A. 电极表面积
B. 电解质温度
C. 电极电位
D. 以上都是
11. 在锌锰电池电解质中，哪种离子吸附会导致电池内阻增加？（ ）
A. Zn2+
B. Mn2+
C. H+
D. OH-
12. 锌锰电池的电解质离子吸附行为对电池性能有哪些影响？（ ）
A. 降低电池容量
B. 增加电池内阻
C. 提高电池电压
D. 降低电池寿命
3. 改变电解质成分、电极材料或工作条件，如添加表面活性剂、使用高导电性材料、控制温度等，可优化吸附行为，提高电池性能。
4. 电解质离子吸附与自放电有关，可通过优化电极材料、减少杂质离子等方法减少自放电，延长电池寿命。
10. 电解质离子在电极界面的吸附平衡是一个动态平衡过程，与电池的工作状态无关。（ ）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1. 请简述锌锰电池电解质离子在电极界面上吸附行为的原理，并说明这种现象对电池性能的影响。
2. 描述一种研究锌锰电池电解质离子在电极界面吸附行为的方法，并解释该方法的工作原理及其在电池研究中的应用。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1. 锌锰电池的电解质离子在电极界面上的吸附行为对电池性能没有影响。（ ）
Mn掺杂ZnO纳米粉体的制备及其表征的开题报告
Mn掺杂ZnO纳米粉体的制备及其表征的开题报告
一、研究背景和意义
Mn掺杂ZnO是一种具有潜在应用前景的半导体材料。
其中，Mn能够引入磁性离子，从而让材料具备了磁性，在磁电子学领域有广泛的应用。
另外，掺杂Mn还能够提高ZnO的光致发光性能和光电子传输性能，为光电器件的制备提供了更多的可能性。
因此，研究Mn掺杂ZnO纳米
粉体的制备及其表征，对于充分发挥其应用前景具有重要的意义。
二、研究内容和方法
研究内容：制备Mn掺杂ZnO纳米粉体，对其晶体结构、形貌、光
学性质和磁性能进行表征，并探究Mn掺杂对ZnO光电性能的影响。
研究方法：
（1）化学共沉淀法制备Mn掺杂ZnO纳米粉体；
（2）采用X射线衍射仪、透射电镜等对样品的晶体结构和形貌进行表征；
（3）利用紫外可见分光光度计测量样品的光吸收和光致发光性质；
（4）通过超导量子干涉仪和霍尔效应测量样品的磁性能；
（5）分析Mn掺杂对ZnO光电性质的影响。
三、预期成果和意义
预期成果：
（1）成功制备Mn掺杂ZnO纳米粉体；
（2）对样品的晶体结构、形貌、光学性质和磁性能进行了全面的表征；
（3）探究Mn掺杂对ZnO光电性能的影响。
意义：
（1）为了解Mn掺杂对ZnO材料性能的影响，提供了重要的实验数据；
（2）为Mn掺杂ZnO材料在光电子器件中的应用开发奠定了基础；
（3）为后续研究提供了可借鉴的实验方法和理论依据。
热镀锌层在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为
第39卷第5期焊接学报2 0 1 8 年5 月TRANSACTIONS OF THE CHINAWELDINGINSTITUTI0N V〇1.39(5)：087 - 091May2018热镀锌层在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为刘雨薇1>2，尹奇1’2，王振尧&，曹公望&，曹岩3，霍阳3，吕钢3(1.中国科学院金属研究所，沈阳110016; 2.中国科学技术大学材料科学与工程学院，合肥230026;3.辽宁红沿河核电有限公司，大连116319)摘要：通过无浸润式干湿交替循环加速腐蚀试验模拟热镀锌层在沿海工业大气环境中的腐蚀过程.采用腐蚀失重和动态极化曲线，结合扫描电子显微镜（SEM)、能谱分析仪（E D S)、X射线衍射（XRD)和极化曲线分别对腐蚀24,48,96，192,336和672 h的热浸镀锌钢试样进行测试分析.结果表明，镀锌层的腐蚀动力学变化规律符合经验公式<=&"，腐蚀速率随时间延长先减小后增大.腐蚀产物在96 h前均匀致密，腐蚀过程受阴极扩散过程控制，96h后腐蚀过程受阳极过程控制.含C1元素的腐蚀产物N a Z n4S〇4Cl(0H)6.620和Z j12(OH)15C13(S〇4)3.520对镀锌层的保护作用比初期产物Z n#(C O3)2(OH)6等保护作用差.关键词：大气腐蚀；动态极化曲线；腐蚀行为中图分类号：TG172.3文献标识码：A doi：10.12073/j.hjxb.20183901290序 言由于锌具有良好的压延性、耐磨性和抗蚀性，在 工业生产的诸多领域中都得到了广泛应用.价格低 廉，产量高以及在金属元素电位序中的位置决定了 锌常用作牺牲阳极镀层对钢铁进行防护[1].镀锌钢 作为结构材料多用于户外，不可避免的受到大气腐 蚀.因此，有关锌和镀锌层的大气腐蚀行为备受国 内外学者的关注.A le P a等人%2-3&研究了海洋大气、b村大气、城市大气中的锌的腐蚀产物对腐蚀速率 的影响.Cole等人[4]研究了锌在5个典型热带国家 大气环境中的点蚀行为.王绍明等人[5]采用盐雾循 环加速腐蚀试验模拟锌的腐蚀行为.目前关于锌及镀锌层在沿海工业大气中的腐蚀 研究较少，腐蚀机理也有待于进一步探讨.由于户 外大气暴晒试验是研究金属大气腐蚀过程最直接、最简单的方法，但试验周期长，腐蚀影响因素不可 控[6]，研究者们大多采用室内加速方法来快速评价 材料的耐蚀性、探讨腐蚀机理%7_9].因此，文中通过 无浸润式干湿交替循环试验来模拟典型的沿海工业 大气环境，采用动电位极化测试技术并结合腐蚀失 重、产物成分和形貌来研究热镀锌层表面腐蚀产物对 腐蚀行为的影响，并分析不同试验结果之间的相关 性，揭示镀锌层在沿海工业大气环境中的腐蚀机理.收稿日期！2016-11-23基金项目：国家自然科学基金重点项目（51131007)1试验方法试验所用镀锌钢的基体为\345钢，其化学成分 如表1所示，表面为热浸镀纯锌.镀层厚度为50左右.表1基体钢Q345的化学成分（质量分数,％$Table1Chem ical composition of Q345C S i M n P S V N b T i F e0.180.451.350.0360.0320.0750.0450.09余量根据标准G B/T6464 -1997进行样品准备.用 于失重分析的试样尺寸为100mmX50 mmX2.6 mm，试样先用丙酮除油，酒精冲洗后，吹干置于干燥 器中静置24 h后用分析天秤称量，精确到0.1mg.锈层成分和形貌分析的试样尺寸为15mmX15m m X2.6m m.电化学分析试样尺寸为10m m x10m m X2.6mm，除工作表面外的其它表面经环氧密封 后，清洗，吹干备用.利用W eiss-V oetsc h C4-180型 高低温湿热试验箱进行干湿交替循环试验，通过将 典型沿海工业大气中SO2和C1-的沉降量(0.411和 0.057 m g/100c m2•d)放大 40 倍来确定N a C l和 N a H SO;的量，配制N a C l xN a H SO;溶液，其中N a C l 和N a HS03的浓度分别为9.45和66.88 mg/mL，用 微升注射器按照4!L/C m2预先沉积在试样表面后，用烘箱将试样表面烘干，随后按“润湿#干燥”顺序88焊接学报第39卷每3h进行一浸干试验，其中试验温度为30W$干过程分别为1h2h，润干燥过程的相对湿度分别为90%和60R，试验周期为24,48,96，192,336 672 h<期各取3个平板试样和3个电化学试样，其它分析试样各一个.根据国家标准7B/T 16545 -1996,采用10R(质量分数）的N2C1溶液在70〜80W浸泡5〜10m in试样表面腐蚀产物.采用Rigaku-D/m ax-2500P C 型衍射仪，铜靶，在50 kV-250 mA条件下，在2& =10◦〜90◦范围以2°/min的速度对腐蚀物 测量，并用PCPDF和Jade软X射线结果的标定.用XL30FEG型扫描电子显微镜（SEM)对腐蚀试样的表面面分析.极化曲线利用PARSTAT2273电化学工作站和三电，其中饱和KC1甘汞电极（SCE)为参比电极，P t电极为对电极，工电极为待测试 样.电 为0.1mol/L Na2S〇4，速率为0.333 m V/s，区间为-0.4〜+0.6 V(相对开路电位".2试验结果与讨论2.1腐蚀动力学腐蚀动力学用腐蚀深度与腐蚀时间来表征，通过测量镀锌层腐蚀前后的，利用式(1)据换算成腐蚀深度%10&，式中:< 是腐蚀？朱度（！m)#'是质量损失（g);p是密度(7.14 g/cm3);$是平板试样表面积（cm2).图1为镀锌层腐蚀深度间变化，从图可以看出，腐蚀深度腐蚀时间增加大，其腐蚀动力学指数变化，用（2)表征，即D=B t n(2):<是腐蚀深度（！m);£是腐蚀时间（h);& :+是，其与材料和腐蚀 .图1的结果可以看出，镀锌层的腐蚀分为两段，"分别为0.990.997，表明式（2)能的镀锌层的腐蚀动力学过程.n腐蚀产物对材料表面的，n<1，腐蚀产物层具有；n>1，物层镀锌层的腐蚀.腐蚀第一段的n<1，第二段的n>1，明镀锌层表面腐蚀产物对腐蚀过程制后.为了进一步研究腐蚀进程，对（2)，得到瞬时的腐蚀速率@图1镀锌层腐蚀深度随时间变化Fig. 1Thickness reduction of galvanized coating as a function of corrosion tim e图2为瞬时腐蚀速率随时间变化曲线图，从图中可以看出，瞬腐蚀速率@在腐蚀96h达最小 后大幅度增大，随后慢增大.这表明腐蚀产物对 镀锌层的用，后减弱.图2瞬时腐蚀速率随时间变化Fig.2 Variations of instantaneous corrosion rate ( )d)of galvanized coating as a function of exposure tim e2.2极化曲线分析金属的大气腐蚀过程实是液膜下的电化学反应，用电化学评估腐蚀产物对基用是非的.图3为镀锌层在模海工业大气中腐蚀不同时间后的极化曲线，从图3a可以看出，极化曲线在96h之化曲线的变化不大，阴化曲线左移动.未腐蚀试样，在-0.2(相对开路电 位）〜-1.22 V化区间，腐蚀24,48 96h后的试样，在-0.2(对开路电位）〜-1.2 V.化电图3镀锌层腐蚀不同时间后的极化曲线Fig . 3 Polarization curves for galvanized coating in simu lated coastal-industrial atmosphere after different exposure tim e位区间，为气的还原过程，出 为明显的电流平台，说明气达 扩散，为腐蚀的速度控制步骤.极限电流密度4随着腐蚀时间的增加是 咸的.图3b 可以看出，腐蚀96 h 后的阴极极化曲 线均未出现电流平台， 化曲线部分出现电流平台， 了锌的钝化，腐蚀速率受钝化过程的控制，即腐蚀速率 应过程控制.钝化的是 镀锌层表面 了 的锌盐层.钝化电流9 腐蚀时间的增加 大，是腐蚀介镀锌层表面 了 溶解的化合物及其含量加而引起的.I 腐蚀时间的增加，腐蚀速率 后增大，与腐蚀失重的变化规律相一致.2.3腐蚀产物形貌和成分分析图4所示为腐蚀不同时间镀锌层表面腐蚀产物 的表面 ，从图4a 〜4e 可以看出，48 h 表面形 岛状产物，96 h 时腐蚀产物 胞状将表面 覆盖，19$ h 胞状产物中开始有针状产物出现，同球状半径 .336 h 胞状产物，且开始出 的孔洞.在腐蚀672 h ，产物转变为窄树叶状覆盖在表面.表2和图5@〜5e 分别给出了腐蚀产物EDS 和 XRD 的分析结果，通过对腐蚀96，192 672 h 所物 分析可知，胞状产物成分主要含Zn ，0和S ，针状和窄叶状产物成分除Zn ，0和S 元素外，还— _ _ _ — _ _第5期 刘雨薇，等：热镀锌层在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为 89>§#s图4镀锌层腐蚀产物形貌F ig . 4 M acrom orphology im ages of corrosion products form ed o n theG alvanizedcoating90焊接学报第39卷表2腐蚀产物中各元素含量(原子分数，％)Table2 Atom ic p e rcentcige content of each elem ent in corrosion products元123C30.8328.1734.01054.1146.2747.75S6.533.301.99C l-2.442.21Z n8.5311.157.44N a-8.686.61有.和Na两种元素，672 h时S和.的原子分数 1:1.通过XRD分析可知，48 h腐蚀产物 为Na2Z n(S04)2•4H20,96 M时产物主要为Na2Zn(S〇4)2.420,且出现了少量的 Zn#(C〇3)2 (0H)6和 NaZn4S〇4Cl(0H)6• 6H$0，192 h之后腐蚀产物主要为 NaZn4S〇4C l(0H)6•620 和 ZJ&2 (0H)i#C;(S04)3 .#20.这与EDS元素分析的结 果相对应.值得一*提的是，在96 h，各物含C元素，96 h后，产物成分中开始出现C元素，且C原子分 .说明 腐蚀时间的长，产物分组成的变化引起腐蚀速率的变化< 2.4腐蚀机理分析镀锌层在干 过程中的腐蚀过程分为两个阶段:初期减速阶段和后期加速阶段.第一个阶段（减速阶段）：应主要是镀锌层的腐蚀溶解，阴应主要是氧气在镀锌层表面的还原，即电 应为:Zn#Z n2++2e(4)阴极：1/202+H20+2e#20H=(5)图5腐蚀不同时间镀锌层表面腐蚀产物XRD分析结果Fig.5 XRD pattern of corrosion products formed on the galvanized coating未腐蚀试样表面的氧化膜非常致密，腐蚀初期 镀锌层表面的腐蚀产物 ，对02的扩散阻碍作用很大，腐蚀速率受到扩散的控制.腐蚀介1 C；和HS0f在氧化膜表面缺陷处吸附并参与形成 暂态中间化合物•96 h时，物中出现Zn#(C03)2 (0H)6，是 空气中的C02与锌层 应. Zn#(C0!)2(0H)6附着在材料表面，会阻碍S04=和 C；等粒子的扩散，降低金属的腐蚀速率.HS03_ +1/2#S02=+H+(6) Zn2++2Na++2S04=+4H20#N a2Zn(S04)2.4H20(7)Zn(0H)2 +C02#ZnC03 +H20 (8) 3Zn(0H)2 +2ZnC03#Zn5(C03)2(0H)6(9)第二个阶段（加速阶段）：物 过程为7.5Zn0+4.5Zn2++3S04=+12.5H20+3C r#Zn12(0H)15Cl3(S04)3 • 5H20 (10)3Zn(0H)2 +Zn2+ +6H20 +C； +S04=+Na+#NaZn4S04C l(0H)6 • 6H20 (11)应的 ，c;和HS03_阴离子 极区定向移动，地与氧化膜反应，化 断，度 ，有利于02的扩散并 还 .应，HS03-在阴极区的 集使H+增多，电极表第5期刘雨薇，等：热镀锌层在模拟沿海工业大气环境中的腐蚀行为91面阴阳极出现pH梯度，容易出现较深的点蚀坑.而S0>—和C；不断参与反应，使局部区域离子浓度的配比发生变化，生成了与第一阶段不同的水溶性产物，使得镀锌层的耐蚀性逐渐减弱.3结 论(1) 镀锌层的腐蚀动力学变化规律符合经验公式为D=B3.(2) 镀锌层的腐蚀速率随着腐蚀时间的增加先减小后增大，腐蚀产物在96 h前均勻致密，腐蚀过程受阴极过程控制.96 h后可溶性产物的增加使镀锌层表面发生了钝化，腐蚀过程受阳极过程控制.(3) 腐蚀产物N aZ n4S04Cl(0H)6 • 6H$0 和Z n&2(OH)I#.! (S04)3 •5H$0对镀锌的保护作用比Z n#(C〇3)2(〇H)6差.参考文献：[1]章小鸽.锌的腐蚀与电化学[M].北京：冶金工业出版社，2008.[2]+m e i(Ja E, M o rc illo M, Rosales B. Atm ospheric corrosion o f zincp a r ti' ru ra l and urban atmospheres [ J ] •B ritis h Corrosion J o u rn a l,2000 , 35(4)：284 - 288.[3 ]A m e id a E，M o rc illo M，Rosales B. 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