超声处理对可降解Zn-0.5Sr合金组织及腐蚀性能的影响

以Zn-0.5Sr合金为对象,研究了不同超声功率(0、300、600、900 W)对Zn-0.5Sr合金显微组织及腐蚀性能的影响.结果表明:Zn-0.5Sr合金经过超声处理后,铸态组织中SrZn13相由粗大的多边形转变为细小的块状,与未处理的合金相比较,对合金进行600 W超声处理后,合金的电化学腐蚀速率由2.078±0.141 mm/a增加至5.747±0.390 mm/a.当超声功率为600 W时,Zn-0.5Sr合金15、30 d的浸泡腐蚀速度分别为0.090±0.0021、0.074±0.0019 mm/a,是未经超声处理的1.88、1.95倍.

电化学沉积法制备ZnO厚膜工艺研究

X射线具有较高的光子能量,这使得其在ZnO材料中具有大的穿透深度,因此为了更有效地探测X射线,需要制备出微米甚至百微米厚度的ZnO膜。本文采用电化学沉积法快速制备14.85μm厚的ZnO膜。实验结果表明,沉积电势和电极材料会显著影响ZnO膜的沉积速率与表面形貌。随着沉积电势的升高,ZnO形貌由六角柱状结构变为片状结构,当电势过大时会有大量氢气生成,导致薄膜孔洞增加而无法成膜。使用金属Pt为阳极电极时,溶液会逐渐酸化,导致ZnO在沉积的同时也会溶解,当二者速率相一致时,ZnO膜厚便不再增加,因此不适合生长ZnO厚膜。而使用金属Zn为阳极电极时,溶液的pH值基本保持不变,更适合生长ZnO厚膜。使用金属Zn作为阳极电极,沉积电势为0.65 V,电解液浓度为0.4 mol/L时,实现了1 h生长14.85μm的ZnO厚膜。在5 V偏压下,基于ZnO厚膜的探测器对加速电压为40 kV的X射线的响应度可达66.8μC·Gy^(-1)·cm^(-2)。

EFFECTS OF TRACE Zr ON FATIGUE CRACK GROWTH RATE OF HIGH DAMPING Zn-Al ALLOY

ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＴＲＡＣＥＺｒＯＮＦＡＴＩＧＵＥＣＲＡＣＫＧＲＯＷＴＨＲＡＴＥＯＦＨＩＧＨＤＡＭＰＩＮＧＺｎ－ＡｌＡＬＬＯＹ￥ＺｈｏｕＳｈａｎｃｈｕ；ＬｕｏＢｉｎｇｈｕｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅ...

超声处理制备的生物可降解Zn-1Mg-0.5Ca合金的微观组织与腐蚀行为

锌合金不仅具有良好的生物相容性,而且还有较好的降解行为,成为近些年来国内外研究者关注的热点。但是,不管在力学性能上,还是在腐蚀性能上,铸态锌合金皆不具备人体植入金属材料的条件。所以,为了提升与优化锌合金的力学性能,同时符合植入人体后的腐蚀速率需求,本实验研究了不同超声功率(300 W,600 W,900 W)处理对的Zn-1Mg-0.5Ca合金微观组织及腐蚀性能的影响。研究结果表明:随着超声功率的增加,Zn-1Mg-0.5Ca的初生α-Zn树枝晶,片层的共晶Mg2Zn11相以及块状的CaZn13相被有效细化,初生α-Zn相由粗大的树枝晶转变为细小的等轴枝晶。粗大的多边形状CaZn13相被细化为细小的粒状,平均尺寸从34μm减小到5μm,片层的共晶Mg2Zn11相转变成细小的棒状和粒状。电化学测试表明:未经超声处理的Zn-1Mg-0.5Ca合金的腐蚀速率最低,为0.190 mm·a-1。随着超声功率的增加,合金的腐蚀速率逐渐增加,当超声功率达到900 W时,合金的腐蚀速率达到了0.490 mm·a-1。将样品浸泡15 d后的实验发现,未经超声处理的Zn-1Mg-0.5Ca合金的腐蚀速率低于超声处理合金的腐蚀速率,且随着超声功率的增加,合金腐蚀速率从0.144 mm·a-1增加到0.263 mm·a-1。

磁控溅射沉积ZnS薄膜及其性能研究

采用磁控溅射技术在硅衬底上制备ZnS薄膜,探究了溅射功率对ZnS薄膜沉积速率、表面粗糙度和表面形貌的影响。采用台阶仪、原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、椭偏仪等表征薄膜的表面形貌、微观结构和光学性能。结果表明,ZnS薄膜的沉积速率与溅射功率有关,随溅射功率的增加而线性增加;表面粗糙度与溅射功率相关,随溅射功率的增大呈现先增大后减小的趋势。在微观结构方面,薄膜晶粒尺寸也呈现先变大后减小的趋势。随着溅射功率的增大,ZnS膜层的折射率先减小后增大。因此,溅射功率对膜层生长具有重要的作用。

复杂多组元Cu-Cr-Zr-Ni-Si-Co-Zn合金时效析出动力学研究

Cu-Cr-Zr及Cu-Ni-Si合金均为性能优异的引线框架材料,但二者性能均存在局限性。Cu-Cr-Zr合金具有优异的导电性能,但其强度偏低;Cu-Ni-Si合金具有极高的强度,但其导电性能一般。如果结合二者的优点,并通过后续工艺对其组织进行调控,则是制备高强高导铜合金的一条新路径。实验通过真空感应熔炼的方法制备了复杂多组元Cu-0.746Cr-0.217Zr-0.605Ni-0.109Si-0.177Co-0.085Zn(质量分数)合金,对其进行了不同工艺条件的固溶处理,并研究了不同固溶工艺条件下,合金时效过程中电导率及硬度的演化规律。结果表明:合金经1010℃×1.5 h固溶处理后,时效过程在500℃×3 h时,可获得较优异的综合性能,此时合金的硬度为HV 142.83,电导率为60.00%IACS。此外,根据Avrami经验方程描述了合金的时效析出过程,发现不同固溶工艺的合金在时效过程中,析出速率均随时效温度的提高而提高。

冷却速率对液态金属Zn快速凝固过程中微观结构的影响

用分子动力学模拟方法研究了六种不同冷却速率对液态金属Zn凝固过程微观结构的影响.采用双体分布函数g(r)曲线、平均原子总能量、Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法和原子团类型指数法(CTIM-2)对凝固过程中微观结构的变化进行了分析.结果表明,冷却速率对微观结构的转变有决定性影响,当冷却速率为1×1014、5×1013、2×1013、1×1013、5×1012K·s-1时,系统形成以1551、1541、1431键型为主体的非晶态结构;当冷却速率为1×1012K·s-1时,系统形成以1421、1422键型为主或以密排六方(hcp)基本原子团(1200066)和面心立方(fcc)基本原子团(12000120)共存的部分晶态结构.同时发现,在形成非晶的五个系统中,玻璃化转变温度Tg随着冷速的降低而降低.

不同供Zn量对三种小麦基因型幼苗生长和养分吸收的影响

采用溶液培养方法,研究了不同供Zn量（0、0.5、104、0 mg/L,分别用Zn0、Zn0.5、Zn10、Zn40表示）对三种亲缘关系很远的半冬性小麦基因型郑麦9023、陕512、西农979幼苗生长发育及Zn、Fe、Mn吸收的影响,以期为筛选耐高锌的小麦基因型提供理论依据。结果表明,不供Zn时小麦幼苗未出现缺Zn症状;Zn0.5对小麦的正常生长影响较小。三种基因型小麦的幼苗在过量供Zn（Zn10、Zn40）时均受到严重伤害：抑制小麦分蘖、根系及地上部生长,叶片叶绿素SPAD值显著降低,小麦植株尤其是根部的耐性指数降低;施入的Zn的转运率显著降低,却大大提高了小麦植株尤其是根部的Zn含量和吸收量,但Zn10时幼苗体内Zn含量和吸收量大于Zn40,且Zn10比Zn40更能在根部积累Zn。Zn与Fe的吸收在根部似乎表现为互助作用,而地上部表现为颉颃作用;Zn与Mn之间表现出强烈的颉颃作用。过量供Zn时以西农979耐性指数最大,Zn转运率最高,植株体内的Fe、Mn含量也高。总之,供Zn量为通常配方的51-0倍时对小麦幼苗的生长尚无明显影响;1002-00和4008-00倍时则能对小麦幼苗造成严重伤害,三种供试小麦基因型中以西农979对过量Zn毒害的耐性最强。

福建茶园土壤Zn含量及其影响因素

通过对62份福建茶园土壤样品的测定,应用通径分析等统计方法研究了土壤Zn含量及其有效性等的影响因素。结果表明：福建茶园土壤全Zn质量分数平均值为28.85 mg.kg-1,中值58.80 mg.kg-1,变异系数45.16%;有效Zn质量分数为0.11~15.04 mg.kg-1,平均值为2.95 mg.kg-1,中值1.47 mg.kg-1,变异系数123.14%;Zn活化率0.26%~24.53%,平均值为5.02%,中值2.72%,变异系数114.87%。相关分析表明全Zn与pH呈极显著正相关,有效Zn与有机质、全氮呈极显著正相关;Zn活化率与pH呈极显著负相关,与有机质、全N呈极显著正相关。通径分析表明pH对全Zn的直接效应最明显;全N对有效Zn和Zn活化率的直接效应最明显,pH和全P对有效Zn和Zn活化率也有较大的负效应。

不同产地黄芪中Zn含量及溶出率的比较

酸消解后测定Zn总量,在超声波作用下,用水或乙醇分别提取,测定Zn的溶出率,采用火焰原子吸收光谱法测定吉林、山东、山西黄芪中Zn的含量。吉林、山西黄芪含Zn差别不大,均比山东黄芪含Zn量高;对于Zn的溶出,山东黄芪使用水时的溶出率远远高于使用乙醇,而其他两地黄芪中Zn的溶出率却是乙醇略高于水。因生长土壤的不同,导致黄芪中金属元素含量的不同,其所含有机成分或纤维组织结构的差异,也会使不同溶剂对Zn离子的溶出率产生影响。

P和HCO_3^-对水稻Zn吸收速率和Zn含量的影响

应用营养液培养的方法研究了P和HCO-3对水稻Zn吸收速率和Zn含量的影响。结果表明，P浓度在32－13μM范围内，P对水稻Zn吸收速率和Zn含量有轻微的促进作用，但超过130μM，P会降低水稻Zn吸收速率和Zn含量。一定的P水平下，增加Zn浓度可提高水稻Zn吸收速率。20和40mM的HCO-3严重抑制水稻根对Zn的吸收速率，与对照相比，水稻根的Zn吸收速率分别降低80％-90％和93％－99％。高浓度P和HCO-3共同抑制Zn的吸收，降低Zn的吸收速率。

蒸发速率对ZnS薄膜性能的影响

为了研究蒸发速率对ZnS薄膜的折射率、表面形貌和应力等性能的影响,本文采用电子束蒸发技术进行了ZnS薄膜的制备。首先在K9玻璃基片上镀制薄膜,采用分光光度计进行透射率曲线的测试,利用光谱反演法得出薄膜的折射率,采用原子力显微镜表征了样品的表面形貌。最后在聚酰亚胺基底上镀制薄膜,利用Stoney公式计算出薄膜的应力。结果表明,随着蒸发速率的增加,薄膜折射率先增大后减小,在2000nm波长处薄膜的折射率最大值为2.21,最小值为2.07。蒸发速率越大,薄膜样品表面结构越疏松。不同蒸发速率下制备的薄膜均呈现压应力,增大蒸发速率可以显著降低薄膜应力。ZnS薄膜的性能受蒸发速率影响显著,蒸发速率为1.5nm/s时折射率可达到最大值,蒸发速率为2.5nm/s时薄膜应力最小。

Zn-2.5Al合金超塑变形的研究

用恒载荷和恒速度蠕变法研究了 Zn- 2 .5Al合金的超塑变形特性 ,测定了 Zn- 2 .5Al合金的应变速率敏感指数 m值和超塑变形激活能 Q值。

Zn(Ⅱ)长期作用对好氧颗粒污泥脱氮和微生物活性的影响

在SBR系统内,通过对不同Zn(Ⅱ)投加量(0、3、5、10、15mg/L)长期作用下好氧颗粒污泥比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比反硝化速率、EPS、TTC-ETS和SOUR的变化规律分析,研究了Zn(Ⅱ)长期作用对好氧颗粒污泥脱氮和微生物活性的影响。结果表明,当Zn(Ⅱ)≤5mg/L时,对好氧颗粒污泥脱氮和微生物活性影响较小,而10mg/L以上Zn(Ⅱ)会对好氧颗粒污泥脱氮反应速率和微生物活性产生明显抑制作用。当与Zn(Ⅱ)作用80 d后,投加15 mg/L Zn(Ⅱ)反应器内好氧颗粒污泥比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比反硝化速率抑制率分别达到45.6%、37.9%和27.4%,好氧颗粒污泥TTC-ETS和SOUR活性抑制率分别为69.1%、43.6%。通过对比Zn(Ⅱ)抑制颗粒污泥TTC-ETS和SOUR的IC50,可以得出TTC-ETS活性在反映Zn(Ⅱ)毒性作用的灵敏性大于SOUR活性。随着Zn(II)投加量增大,好氧颗粒污泥EPS及其主要组成PS和PN分泌量均呈现增加趋势。与PS相比,PN增加较快。

冷却速率对Zn-30Al-1Cu合金组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了冷却速率对Zn-30Al-1Cu合金微观组织的影响。结果表明,Zn-30Al-1Cu合金初始凝固组织主要由初生相α'相、包围在初生相周围的包晶β相和共析组织(α+η)组成,共析组织由包晶β相分解而来。凝固后期共析胞向枝晶中心生长,使α'相分解为层片α+η组织。随冷却速率增大,初生相由枝晶状变成等轴晶粒,尺寸也越来越小,沉积态晶粒尺寸最细小,铸态晶粒尺寸最大。冷却速率提高Cu元素在基体相中的固溶度,沉积态合金中没有发现富铜相ε,Cu元素全部固溶到基体中;普通铸造和快速凝固合金中均发现富铜相ε,它们存在于枝晶间和η相中。

冷却速度对Zn-Al-Mg合金组织及腐蚀性能的影响

研究了不同冷速下Zn+6%Al+3%Mg合金原始镀液凝固组织和形貌的变化,并对不同冷速下合金的耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,不同冷速条件下,合金中出现先析出相Al、Al和Zn、Al/Mg Zn2共晶组织、Zn/Al/Mg Zn2三元共晶组织,但炉冷,水冷下还生成了Zn/Al/Mg Zn11三元共晶。随冷却速度增加,晶粒尺寸愈加细小。空冷下合金耐腐蚀性能相对较好,炉冷相对较差,这与其晶粒度和Mg2Zn11相有关。

快速化学镀Ni-Zn-P合金工艺及镀层性能

目的确定快速化学镀Ni-Zn-P合金的工艺。方法通过一系列实验,研究主盐含量、pH值、温度、时间等对镀层沉积速度及镀层锌镍比的影响,确定最优工艺条件。借助SEM,EDS,XRD及电化学方法分析镀层微观形貌、成分及耐蚀性。结果在ZnSO4·7H2O8 g/L,NiSO4·6H2O 35 g/L,NaH2PO2·H2O20 g/L,NH4Cl 50 g/L,C6H5Na3O7·2H2O 70 g/L,稳定剂1.5 mg/L,p H=9.0,温度90∽95℃的条件下,化学镀Ni-Zn-P合金沉积速度为5∽6μm/h,镀层中Zn质量分数为8%∽10%,P质量分数为6%左右,Ni质量分数为80%∽85%。Zn的存在使Ni呈现出晶态结构,在XRD谱图上2θ=45°及2θ=52°位置分别出现了Ni（111）,Ni（200）衍射峰。施镀时间不会影响镀层成分,但会影响镀层耐蚀性。施镀1.5 h时,镀层厚度约为9∽10μm,其耐蚀性略好于相同厚度的Ni-P镀层。结论 Ni-Zn-P化学镀沉积速度较快,8%∽10%的Zn使镀层中Ni呈晶态结构,且改善了镀层耐蚀性。

快速凝固Mg-Zn-Y-Zr合金条带的组织和性能研究

采用普通凝固和快速凝固技术制备Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金,用XRD,SEM,显微硬度测量等分析方法研究其凝固组织和性能特征。结果表明,普通凝固合金由α-Mg固溶体和在晶界处呈不连续网状分布的三元相I-(Mg3Zn6Y)准晶相和W-(Mg3Zn3Y2)相组成。快速凝固合金晶粒细化并产生非晶相,晶间化合物全部转化为准晶I相。非晶相的出现及显微组织细化是造成快速凝固合金条带显微硬度提高的主要原因。快速凝固合金条带的显微硬度随冷速提高显著增大,最大值HV167.23是普通凝固合金的2.2倍。

不同Zn^(2+)活度对水稻根和叶生长生理特性的影响

在营养液水培条件下,研究了不同Zn^(2+)活度（pZn^(2+)9.7,pZn^(2+)11.0和pZn^(2+)>11.5）对水稻根叶的生长发育和若干生理特性的影响。结果表明:低Zn^(2+)活度下,对水稻秧苗的出叶速度减慢,但不同基因型间存在明显差异,极度缺锌（pZn^(2+)>11.5）时,敏感品种只生长3.5叶,而耐低锌品种生长4.5叶左右;轻度缺锌或缺锌初期叶绿素含量上升和根系氧化力下降,严重缺锌,则叶绿素含量显著降低,根系氧化力明显增加,且敏感品种比耐缺锌品种的变化更为明显。低Zn^(2+)活度增加地下部干物质的积累,pZn^(2+)从9.7下降到11.0,耐低锌品种的地上部干重虽下降,但因地下部干重显著增加,故总干重相近,锌敏感品种则地上部干重显著下降,而地下部干重增加不明显,所以总干重显著下降。严重缺锌（pZn^(2+)>11.5）时,所有供试水稻品种的干重均极显著地下降,敏感品种比耐低锌品种下降得更多。因此,缺锌条件下的秧苗出叶速度和干物质积累可作为筛选和鉴定耐缺锌品种的有效指标,pZn^(2+)11.0可能是一个筛选锌高效基因型的临界锌离子活度。

酸性化学镀Ni-Zn-P工艺的研究

研究了硫酸锌、添加剂和pH值对镀层沉积速率及镀层腐蚀电位的影响。测试了镀层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的Tafel曲线;用电化学阻抗实验对镀层的耐蚀性进行了测试。研究结果表明:镀层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,相对甘汞电极的腐蚀电势为-0.6009V,比化学镀Ni-P合金镀层的腐蚀电势-0.343V低258mV。