石墨烯在压阻传感器中的应用研究综述

石墨烯藉由其优异的电学特性能够在各种电子器件中得到良好的应用,压阻传感器就是其中之一,石墨烯在其中作为主要的导电材料,发挥着至关重要的作用。本综述旨在从含量、层数、片径、片层形貌以及排列方式这几方面探讨石墨烯对压阻传感器传感性能的影响,为寻求制造更优性能的压阻传感器提供参考。

热镀锌助镀剂研究现状及进展

溶剂助镀是热浸镀锌独有的工序,直接影响到热镀锌层的质量和均匀性。本文介绍了热镀锌助镀剂的作用及作用原理,分析了助镀剂的总浓度、温度、pH值和Fe2+浓度等因素对助镀效果和热镀锌效果的影响,介绍了新型助镀剂无铵助镀剂和热镀锌铝(镁)合金助镀剂的种类及其研究进展,指出了热浸镀助镀技术存在的问题和未来的发展方向。

合金元素对液相锌流动性的影响

液相锌的流动性不仅直接影响合金的铸造性能,而且还对热浸锌镀层厚度控制有着十分重要的意义。在液相锌中加入各种微量的合金元素可以提高流动性,从而改善热浸锌镀层的镀覆效果和表面质量,也能提高液相锌的压铸填充性能。为此,主要综述了用于热浸锌的常见合金元素(Pb、Bi、Sn、Sb、Al、Mg、RE、Ni)以及部分用于压铸锌合金的合金元素(Al、Mg)对液相锌流动性的影响。

热镀锌中圣德林效应微观机理的解释模型

钢中Si含量对热镀锌反应的影响即圣德林 (Sandelin)效应的微观机理尚无较完整而统一的解释。为此 ,汇集了主要的 3种模型 ,即 :Γ失稳模型 ,J .Foct模型和析氢模型。Γ失稳模型把含Si钢镀层的异常生长与相的失稳联系 ,认为Γ相的失稳为Si提供了载体 ,Si进入 ζ层中造成 ζ层失稳而导致异常须状组织形成。J.Foct模型认为 ,含Si钢出现异常组织是由于浸锌时钢基体表面存在含饱和Si的液态锌层。析氢模型认为 ,钢中的Si不是直接影响热镀锌过程的 ,而是通过影响氢在钢中的扩散而间接影响热镀锌过程的。从效果方面看 ,这 3种模型都能部分解释Sendelin效应的一些现象。最后对 3种模型的优缺点进行了分析、归纳。

热浸镀锌铝系列合金镀层的研究进展

综述了近15年来国内外学者对热浸镀Zn-Al系列镀层研究的新成果。重点介绍了Galfan(Zn-5%AlRE)、Zn-23%Al-0.3%Si和Galvalume(Zn-55%Al-1.6%Si)镀层的组织结构和性能以及Zn-Al系列镀层应用在批量热镀锌中所遇到的问题及解决办法。

用732强酸性阳离子交换树脂去除铬酸盐钝化液中的锌离子

对732强酸性阳离子交换树脂再生铬酸盐钝化液进行了探索。研究了交换处理时间、溶液初始pH、Zn（II）初始浓度及树脂用量对树脂吸附的影响，并考察了树脂的脱附和再生性能。结果表明，该树脂对Zn（II）的吸附速率快，30min达到吸附平衡，最佳吸附pH为3～6。用树脂再生钝化液不会对Cr（VI）浓度产生影响，能达到“去锌保铬”的目的。该树脂对Zn（II）的吸附符合Langmuir吸附等温模型，为单分子层吸附，具有吸附饱和性，饱和吸附量约为85．6mg／g。

水性丙烯酸树脂作为金属表面钝化剂的研究现状

水性丙烯酸树脂作为金属表面处理剂已经有广泛的研究和应用。综述了水性丙烯酸树脂作为主要成膜物质在金属基体钝化成膜的方法、种类及其研究进展,指出其钝化膜的耐蚀性与铬酸盐钝化膜相当,有些甚至超过了铬酸盐钝化膜,具有替代铬酸盐钝化膜的潜力。

3种低碳钢锌锅板在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为

热镀锌时熔融锌液对低碳钢制作的锌锅具有较强腐蚀性。选用3种国内常用锌锅用材SAE1006,XG05和XG08,通过腐蚀失重、金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等研究其在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为。结果表明:3种锌锅板材耐锌液腐蚀性均较好,且XG05和XG08优于SAE1006;3种锌锅板的镀层生长规律相似,浸镀层和δ相层拟合的生长速率时间指数/值均接近0.5;锌层微观组织相似,从基体向外依次为破碎的T-Fe_5Zn_(21)层、厚而致密的δ-FeZn_(10)层和薄的ξ-FeZn_(13)层,浸锌72 h后ξ相几乎消失,整个镀层主要由δ相组成。

预电镀铁对活性钢热镀锌层的影响

研究了5种含硅钢板(含硅量分别为0.04%,0.09%,0.14%,0.28%和0.36%)预电镀铁后热浸锌时镀层中合金相的形成和生长规律.结果表明:预电镀铁能够显著抑制活性钢镀锌合金层的快速生长.对于Sandelin钢、薄的过Sandelin钢和含硅量较低(约0.28%)的过Sandelin钢,可在其表面预电镀厚度不超过10μm的铁层再热镀锌,以解决其镀层超厚问题.电子探针显微分析(EPMA)结果表明:钢中的硅会在钢基表面富集;随着钢基/镀层界面向钢基方向移动,富硅的α-Fe破碎成粒子或絮状物,以类似克根达尔效应中惰性标记物的方式穿过Γ层进入δ层,从而促进δ层向钢基方向生长并吞并附近的Γ层,令Γ层逐渐消失.含硅钢预电镀铁后延缓并减弱了硅对热镀锌合金相的影响,故能在一定浸锌时间内抑制活性钢热浸镀锌层的快速生长,抑制时间随预电镀铁层厚度的增加而增加.

热镀锌钢Sebisty现象的研究

炼制了4种不同硅含量(0.04%,0.09%,0.14%和0.36%Si)而其他成分相同的钢,研究了450,480℃下其镀层生长及组织变化,探讨了Sebisty现象的形成原因。结果表明,4种含硅钢的镀层生长呈现出典型的Sandelin效应;当锌浴温度从450℃升高到480℃时,0.04%,0.09%和0.36%Si钢镀层的合金层厚度增加,而0.14%Si钢镀层的合金层厚度减小,呈现出Sebisty现象。利用扫描电镜和电子探针在高倍率下观察了钢基/镀层界面的组织特征后发现,0.14%Si钢镀锌层减薄的原因是Г层由不连续(450℃)变为较连续且厚度小于0.5μm的一层(480℃),而连续的Г层的存在会减缓Fe-Zn反应的速度,导致合金层减薄。

锌锅焊缝在450℃铁饱和锌液中的腐蚀行为

利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、腐蚀质量损失试验等手段分别研究工业锌锅焊接接头焊缝区、热影响区(HAZ)和母材区的显微组织及其在450℃铁饱和锌液中长期浸泡后的腐蚀行为。结果表明:焊接接头组织极不均匀;相同浸锌时间下,腐蚀速率呈以下规律:vweld>vHAZ>vparent。且随着浸锌时间的延长,不同区域腐蚀速度差异逐渐变小。浸锌1h后,焊缝区的金属间化合物主要由厚而粗大破碎的ζ相组成,而热影响区的则有大量颗粒状ζ相;浸锌24h后,3种基体的化合物层组织形貌相似,均由厚而致密的δ相层和薄的ζ相层组成。根据基体成分及金属间化合物生长情况可知:短时间浸锌时,焊缝中的硅含量是导致其腐蚀速率高的主要原因。

热镀锌层上磷酸锌转化膜的生长与耐蚀性

热镀锌钢板在pH3.0、45℃的磷酸锌溶液中磷化2～600s,用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪分析磷化膜的组织形貌和成分,并探讨膜层的生长行为。结果表明:磷酸锌晶体在锌晶粒内及晶界处均可成核,开始是以接近平行的片状生长,并逐渐向多方向生长成扇骨状的晶片。随着磷酸锌晶体的成核和生长,磷化膜的覆盖率增加,但晶体之间的孔隙难以完全消除;长大的磷酸锌晶片容易折断脱落,导致磷化后期膜层的质量增量减小;磷化膜主要由Zn3(PO4)2.4H2O组成。热镀锌钢板经磷化处理后,耐蚀性显著提高,磷化膜的耐蚀性随磷化时间和膜层覆盖率的增加而提高。

热浸Zn-Ti合金镀层的显微组织与耐蚀性能

为了抑制热浸镀锌过程中因含硅活性钢引起的镀层超厚生长,采用在纯锌浴中加Ti的方法,研究了0.09%Si钢在几种Ti含量低于0.1%的锌浴中热浸镀获得的镀层组织,并采用盐雾腐蚀、电化学极化以及X射线光电子能谱等方法,研究了Zn和Zn-Ti镀层的耐蚀性能.结果表明;随着锌浴中Ti含量的增加,Ti对ζ相生长的抑制作用增强,有效地抑制了含硅活性钢镀层的超厚生长,(ζ+δ)合金相层厚度逐渐减薄;当Ti含量大于0.05%时,镀层中出现Γ2粒子;Zn-Ti合金镀层在5%NaC l溶液中发生自发腐蚀的倾向小于Zn镀层,其极化电阻增大,腐蚀电流密度减小,耐蚀性能提高;Zn-Ti镀层表面形成的氧化膜由ZnO和TiO2组成.锌钛合金镀层的耐腐蚀性能优于纯锌镀层是由于在镀层表面形成了更加稳定的TiO2膜.

锌浴中加锡对0.37%Si钢热浸镀锌的影响

为避免热镀锌时含硅活性钢形成表面灰暗、超厚而粘附性差的镀层,研究了 0. 37%Si钢在含锡量分别为 0, 3%,5%,7%和 12% (质量分数)的锌浴中浸镀不同时间时镀锌层的生长及组织变化。结果表明,在锌浴中加入一定量的锡以后,镀层的超厚生长得到了抑制。当锡含量小于 5%时,抑制效果随锡量增加而增加,当锡含量大于 5%时,抑制效果随锡量增加不再明显增加。在锌浴中加 5%锡以后,高硅钢的镀层中的δ层变厚而非常致密,ζ层显著变薄并由疏松的块状变为排列整齐的柱状晶。基于镀层中微区成分分析结果,锌浴加锡抑镀层快速生长的原因是由于在ζ层的前沿形成了一个阻碍铁锌互扩散的富锡区。

热镀锌钢上锌花的研究进展

由大晶粒组成的锌花是热浸锌镀层有别于其它镀层的显著特征,综述了热镀锌钢上锌花的研究现状,包括锌花的外观形貌、形貌与锌晶体学位向的关系、合金添加剂的作用以及锌花对热浸锌镀层腐蚀性能和力学性能的影响。从过冷度、晶体学位向和润湿作用3个方面论述了锌花的形成机制。

热浸Zn-Al合金镀层的研究进展

综述了近年来国内外对热浸Zn-Al合金镀层的研究,包括含Al量不同时镀层的组织与性能特点以及添加元素RE,Mg,Si的作用。介绍了Zn-5Al-RE、Zn-5Al-Mg、Zn-55%Al-1.6Si镀层和Zn-23%Al-Si镀层的组织结构、性能和防腐蚀机理及其应用场合以及Zn-Al合金镀层应用于批量热镀锌的研究与进展。

热镀锌钢白锈产生原因分析及预防

通过扫描电镜观察及X射线衍射测试,对热镀锌钢在海洋环境下产生的白锈进行了分析,结果表明,在海洋环境下白锈由ZnCl2.4Zn(OH)2、2ZnCO3.3Zn(OH)2和ZnO组成,腐蚀产物疏松,不能阻碍腐蚀进一步进行。探讨了白锈形成机理,总结了国内外热镀锌标准有关对热镀锌钢白锈的论述,并提出了有关的防护及处理措施。

镀锌钢上钼酸盐/硅烷复合膜的组成与耐蚀性

分别采用一步法和两步法在热镀锌钢板表面获得钼酸盐/硅烷复合膜,通过X射线光电子能谱分析(XPS)、俄歇电子能谱剥层分析(AES)、盐雾腐蚀试验(NSS)及Tafel极化曲线等对两种复合膜的化学成分和耐蚀性能进行了研究,并将它们与单独的钼酸盐转化膜、硅烷膜进行对比。结果表明:一步法和两步法制备的复合膜具有相似的双层结构,内层以钼酸盐转化膜(含O、Mo、Zn、P)为主,外层以硅烷膜(含C、O、Si)为主,内外层之间及膜与锌基体之间的化学成分呈梯度变化;与单独的钼酸盐膜、硅烷膜相比,两种复合膜对腐蚀的阴极过程的抑制明显增强,自腐蚀电流减小至单层膜的1/5以下,耐蚀性显著提高;两步法制备的复合膜耐蚀性超过常规铬酸盐钝化膜,而一步法制备的复合膜的耐蚀性比由两步法制备的稍差,但仍接近常规铬酸盐钝化膜。

胶质磷酸钛表调预处理对热镀锌层表面磷化膜的影响

通过扫描电镜(SEM)分析、磷化膜增重和开路电位-磷化时间的测量及中性盐雾(NSS)试验,研究了胶质磷酸钛表调预处理对热镀锌层表面磷酸锌转化膜的影响。结果表明,热镀锌钢经胶质磷酸钛表调预处理后再磷化,与不经表调直接磷化相比,磷酸锌晶体的形核率与生长速率明显提高,可获得较细小致密的磷酸锌晶体和较大的膜层增重;且前者由于磷酸锌晶体细化和覆盖率提高,磷化膜的耐蚀性也有所增强。

低合金高强度结构钢预镀镍后热镀锌的镀层组织研究

研究了含0.38%Si(质量分数)的Q345钢预镀镍后热镀锌时镀层的生长和组织形成。结果表明:预镀一薄层镍可有效抑制含Si>0.3%的低合金高强度结构钢热镀锌时生成超厚、表面灰暗的锌层,镍层越厚,锌层生长越慢。在浸锌时,镀镍层先与Zn反应生成Ni Zn合金相γ,和γ,镍层消耗完后,出现Fe Zn合金相δ和Ni Zn合金相δ2,最后Ni Zn相消失,镀层为连续的δ相和分散在η相中的块状ζ相;Ni Zn相形成连续致密的层状组织是抑制锌层快速生长的主要原因。