锌及其合金的大气腐蚀研究现状
锌及其合金的大气腐蚀研究现状
一、引言
锌及其合金在工业生产和日常生活中广泛应用，但长期暴露在大气环境中容易受到腐蚀。对锌及其合金的大气腐蚀行为进行研究具有重要意义。
二、锌及其合金的组成与特性
1. 锌的组成与特性
锌是一种化学元素，原子序数为30，属于过渡金属。它具有良好的导电性和导热性，并且具有较高的抗腐蚀性能。
2. 锌合金的组成与特性
锌合金是由锌和其他一种或多种元素组成。常见的锌合金包括铝锌合金、镁锌合金等。这些合金通常具有更高的强度和硬度，但相对于纯锌来说，它们可能会表现出不同的大气腐蚀行为。
三、大气环境中的腐蚀机制
1. 湿润大气环境下的电化学腐蚀
湿润大气环境中存在着水分和各种离子物质，这些物质可以导致锌及
其合金发生电化学腐蚀。在阳极反应中，锌会溶解成离子形式，并释
放出电子。而在阴极反应中，氧气和水会接受这些电子，形成氢气和
氢氧根离子。这种电化学腐蚀过程会导致锌及其合金的表面发生变化。
2. 大气环境中的化学腐蚀
大气环境中存在着各种污染物，例如二氧化硫、盐类等。这些污染物
与锌及其合金表面形成化学反应产物，进而引发化学腐蚀。二氧化硫
会与锌反应生成硫酸锌，并在湿润条件下加速了锌的溶解速度。
四、影响大气腐蚀的因素
1. 湿度
湿度是影响大气环境中锌及其合金腐蚀的重要因素之一。较高的湿度
会导致更多的水分接触到材料表面，从而加速了电化学和化学反应。
2. 温度
温度对大气腐蚀也有一定的影响。一般来说，较高的温度会加速腐蚀
过程，因为化学反应速率随温度的升高而增加。
3. 大气污染物
大气中的污染物种类和浓度也会对锌及其合金的腐蚀产生影响。不同
的污染物可能引发不同的化学反应，进而导致不同的腐蚀行为。
五、锌及其合金的抗腐蚀措施
1. 表面涂层
在锌及其合金表面涂覆一层保护性涂层是常用的抗腐蚀措施之一。这些涂层可以提供物理隔离和化学保护，从而减缓大气环境中的腐蚀过程。
2. 合金改性
通过添加其他元素或改变合金配比，可以改善锌及其合金的抗腐蚀性能。添加少量铝可以形成铝锌合金，提高材料的耐候性和耐大气环境腐蚀能力。
六、研究现状
目前，关于锌及其合金大气腐蚀行为方面已经有许多研究。这些研究主要集中在以下几个方面：
1. 腐蚀速率的测定
通过实验方法，测定锌及其合金在不同大气环境条件下的腐蚀速率。这些实验可以提供锌及其合金在不同条件下的腐蚀行为数据，为抗腐蚀措施的选择和设计提供依据。
2. 表面分析技术
利用表面分析技术，如扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等，对锌及其合金表面进行形貌和成分分析。这些分析结果可以揭示出锌及其合金在大气环境中发生的变化和腐蚀机制。
3. 抗腐蚀措施研究
针对锌及其合金的大气腐蚀问题，还有一些研究致力于开发新的抗腐蚀措施。利用纳米材料、功能涂层等技术来改善材料的抗腐蚀性能。
七、结论
锌及其合金在大气环境中容易受到电化学和化学反应导致的腐蚀。湿度、温度和大气污染物是影响锌及其合金腐蚀的重要因素。为了提高锌及其合金的抗腐蚀性能，可以采取表面涂层和合金改性等措施。目前，对锌及其合金的大气腐蚀行为已经有了一定的研究成果，但仍有很多问题需要进一步深入研究。
参考文献：
1. A. A. Torres-Acosta, C. A. Cisneros-Rodriguez, and M. G. Sandoval-Jimenez, "Corrosion behavior of zinc and zinc-aluminum alloys in atmospheric environments: a review," Corrosion Reviews, vol. 39, no. 2, pp. 109-130, 2021.
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6.Z.-J.Yang,Q.-Z.Li,andL.Liu,"Corrosion resistance of Zn-Al-Mg alloy coatings in simulated marine environment", Surface Technology on Zinc Industry , vol .35 , no .3 , pp .15-21 ,2020.
注：以上内容仅供参考，具体研究可根据实际需求进行进一步扩展和深入。
我国热镀锌的现状、技术进展和发展动向 陈冬金向雷 河北省冶金研究院，河北石家庄050031 1 热镀锌的历史回顾 热镀锌（Hot Dip Galvanizing）发明于18世纪中叶，它是由热镀锡工艺发展而来，至今已跨入第四个世纪。至今为止，热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍、最有效的工艺措施。在热镀锌发展的三个世纪中，每个世纪的代表人物分别为：法国化学家马罗英博士（P.T.Molouin）、法国巴黎市政工程师索里尔（Stanistans Sorel）及波兰杰出发明家和工程师森吉米尔（Tadtusz Sendzimir）。1742年马罗英博士对钢铁的热镀锌进行了开创性的试验并在法国皇家学院进行了宣读。1837年，法国的索里尔申请了热镀锌专利，提出了使用原电池（Galvanic）法保护钢的构想，提出了在铁表面上镀锌防锈的工艺。同年英国的克劳福（H.W.Grawford）申请了以氯化铵为溶剂的镀锌专利，这一方法经过许多改进而沿袭至今。1931年近代冶金工业最杰出的工程师波兰人森吉米尔在波兰建成了世界上第一条氢气还原法连续带钢热镀锌生产线，该法在美国获得专利并于1936~1937年在美国和法国Maubeuge 钢铁厂分别建成以森吉米尔名字命名的工业性热镀锌生产线，开创了带钢连续、高速、高质量热镀锌的新纪元。 我国学者把1837年索里尔的专利和1937年森吉米尔法的诞生称为热镀锌历史上二个最重要的转折点和里程碑，前者在马罗英博士报告后历经一个世纪发明了溶剂法热镀锌工艺，至今批量热镀锌仍沿用这一方法；后者在溶剂法发明100年后发明了气体还原法，从而奠定了现代化连续热镀锌的基础。20世纪溶剂法热镀锌工艺没有重大变更，但气体还原法工艺在不断地改进，目前主要采用改良森吉米尔法和美钢联法，前者可用于生产一般用途的镀锌钢板，后者可生产高质量的镀锌钢板。 近半个世纪热镀材料有着长足的发展，20世纪50~60年代，美、日、英、德、法、加拿大等国相继生产镀铝钢板。70年代初，美国伯利恒钢铁公司发明了商品名为：Galvalume 的铝—锌—硅镀层材料，其合金成份为55％Ａl－43.4％Zn—1.6％Ｓi，耐蚀性为纯锌镀层的２~６倍，广泛用于镀层带钢生产中。80年代国际铅锌研究组织（ILZRO）资助比利时列日冶金研究中心（ＣＲＭ）开发出商品名为Ｇalfan 的锌铝稀土镀层材料，其合金成份为Ｚn —５％Ａl—ＲＥ，其耐蚀性为纯锌镀层的２~３倍，广泛用于带钢和钢丝生产中。 20世纪60年代加拿大率先开展锌中镍对抑制含硅活性钢的热镀研究并得到ILZRO的支持。20世纪80年代，欧洲、北美和澳大利等地迅速推广热镀锌—镍合金工艺，其工艺命名为Technigalva。目前在此基础上又开发出Zn-Ni-Sn-Bi,其适用于Ｓi含量为０.５％以下的钢材，可以明显抑制含硅钢热镀时的圣德林效应。 20世纪90年代日本日新制钢公司开发了商品名为ZAM的锌铝镁镀层材料，其化学成份为Ｚn—６％Ａl —３％Ｍg，其耐蚀性为传统镀锌层（Ｚn－0.2％Al）的１８倍，被称为继第三代高耐蚀镀层Galvalume、Galfan 以后的第四代高耐蚀镀层材料。此外，Ｚn—4.5％Ａl—0.1％Ｍg ;Ｚn —0.5％Ｍg ; Zn—15％Ａl—0.5％Ｓn ; Zn—Ａl—Ｐb; Ｚn—０.1 ％Ｂi 合金也获得了一定的应用，合金镀的开发是20世纪后半期热浸镀的最重要进展。 热镀锌工艺与其他金属防腐蚀方法相比,在镀层电化学保护性、镀层致密性、镀层耐久性、镀层免维护性、镀层与基体结合力、镀层经济性以及热镀工艺对钢件形状、尺寸的适应性、生产的高效性方面具有其他工艺无法比拟、得天独厚的优势。据日本镀锌协会长达10年的大气暴露试验表明：镀层厚度为86微米的热镀锌层在重工业、海洋、郊外和城市地带的耐用年限分别为13、50、104、30年。一般而言，上锌量为600g/m2的镀锌层，其免维护的使用寿命为20~50年，对于建筑用基板不镀锌的彩板，其使用寿命为3~5年，而基板镀锌的彩板其使用寿命可达20~30年。图1表明在长期使用中，热镀锌的成本远低于油漆。
锌合金锌合金 摘要： 一、锌合金的定义与特性 二、锌合金的分类与应用 三、锌合金的发展趋势与展望 正文： 锌合金是一种以锌为主要成分，通常与铜、铝、镁等金属元素合金化形成的金属材料。它具有优良的抗腐蚀性、良好的机械性能和易于加工的特点，广泛应用于各个领域。 一、锌合金的定义与特性 锌合金是一种具有独特性能的金属材料，其性能介于纯锌和组成它的金属元素之间。合金中的金属元素可以改变锌的晶体结构，提高其强度、硬度和抗磨损性能。此外，锌合金还具有良好的电镀性和焊接性，可以方便地进行表面处理和连接。 二、锌合金的分类与应用 1.分类 锌合金可以根据所含金属元素的种类和比例进行分类，常见的有：锌铝合金、锌铜合金、锌镁合金等。 2.应用 锌合金在许多领域都有广泛的应用，如： （1）建筑领域：锌合金广泛应用于建筑模板、建筑装饰材料等方面，因其
具有优良的抗腐蚀性能，可有效抵抗大气中的有害物质对建筑材料的侵蚀。 （2）汽车工业：锌合金常用于汽车零部件的制造，如保险杠、散热器等，其具有较高的强度和良好的抗腐蚀性能，可保证汽车的安全性和使用寿命。 （3）电子行业：由于锌合金具有优良的导电性和焊接性，因此在电子元器件、集成电路等领域有广泛的应用。 （4）日常用品：锌合金还广泛应用于餐具、厨具、饰品等日常用品的制造，其具有良好的耐磨性、抗腐蚀性和美观性。 三、锌合金的发展趋势与展望 随着科技的进步和环保意识的提高，锌合金的发展趋势主要表现在以下几个方面： 1.环保型锌合金：随着环保法规的日益严格，开发具有环保性能的锌合金将成为未来的重要发展方向。例如，研究新型无铅锌合金，以满足电子、汽车等行业的环保要求。 2.高性能锌合金：随着各个领域对材料性能要求的提高，开发具有高强度、高硬度、高耐磨性等高性能的锌合金将成为未来研究的重要方向。 3.功能化锌合金：通过在锌合金中添加特定的功能元素，赋予其电磁屏蔽、导电、生物活性等功能，以满足不同领域的特殊需求。
锌及其合金的大气腐蚀研究现状 锌及其合金的大气腐蚀研究现状 一、引言 锌及其合金在工业生产和日常生活中广泛应用，但长期暴露在大气环境中容易受到腐蚀。对锌及其合金的大气腐蚀行为进行研究具有重要意义。 二、锌及其合金的组成与特性 1. 锌的组成与特性 锌是一种化学元素，原子序数为30，属于过渡金属。它具有良好的导电性和导热性，并且具有较高的抗腐蚀性能。 2. 锌合金的组成与特性 锌合金是由锌和其他一种或多种元素组成。常见的锌合金包括铝锌合金、镁锌合金等。这些合金通常具有更高的强度和硬度，但相对于纯锌来说，它们可能会表现出不同的大气腐蚀行为。 三、大气环境中的腐蚀机制 1. 湿润大气环境下的电化学腐蚀 湿润大气环境中存在着水分和各种离子物质，这些物质可以导致锌及
其合金发生电化学腐蚀。在阳极反应中，锌会溶解成离子形式，并释 放出电子。而在阴极反应中，氧气和水会接受这些电子，形成氢气和 氢氧根离子。这种电化学腐蚀过程会导致锌及其合金的表面发生变化。 2. 大气环境中的化学腐蚀 大气环境中存在着各种污染物，例如二氧化硫、盐类等。这些污染物 与锌及其合金表面形成化学反应产物，进而引发化学腐蚀。二氧化硫 会与锌反应生成硫酸锌，并在湿润条件下加速了锌的溶解速度。 四、影响大气腐蚀的因素 1. 湿度 湿度是影响大气环境中锌及其合金腐蚀的重要因素之一。较高的湿度 会导致更多的水分接触到材料表面，从而加速了电化学和化学反应。 2. 温度 温度对大气腐蚀也有一定的影响。一般来说，较高的温度会加速腐蚀 过程，因为化学反应速率随温度的升高而增加。 3. 大气污染物 大气中的污染物种类和浓度也会对锌及其合金的腐蚀产生影响。不同 的污染物可能引发不同的化学反应，进而导致不同的腐蚀行为。 五、锌及其合金的抗腐蚀措施
腐蚀与防护学科的最新进展、发展趋势、应用前景 一、腐蚀与防护学科的内容与最新进展 随着社会的发展，三大公害（自然灾害、环境污染、腐蚀）之一的腐蚀越来越受到重视，腐蚀是悄悄自发的一种冶金的逆过程，发生在我们生产、生活和建设的各个环节。1999年开始的“中国工业与自然环境腐蚀问题调查与对策”，历时3年。其结果表明：我国每年腐蚀总损失可达5000亿元以上。约占国民生产总值（GNP）的5%。应如同对待医学和环保一样重视腐蚀问题。 在近一个世纪的研究中，腐蚀与防护学科基本形成了自己的体系，材料的腐蚀控制，从材料的研发、材料的腐蚀性能评价、材料的选择与设计、先进涂层的选用、阴极保护技术以及腐蚀的理论体系等方面开展了大量的工作，积累了丰富的经验。目前，腐蚀科学与技术研究开发的新前沿扩展到从纳米技术到宏观材料的腐蚀科学与工程。 大气腐蚀、石油天然气化工工业腐蚀、有色金属与合金腐蚀、涂层和表面修饰、不锈钢的腐蚀与金属钝化、阴极保护等腐蚀问题继续受到关注和重视。尤以大气腐蚀、涂层和表面修饰及不锈钢的腐蚀与钝化研究及其在各行业的应用表现最为活跃。 1、在大气腐蚀方面 从不同角度致力于耐蚀材料和材料耐蚀性的研究。各国学者普遍关注的问题是：耐候钢锈层组分分析和结构解析；合金元素在锈层中的作用和存在状态；应用X射线同步辐射技术分析锈层超细颗粒的组成和纳米结构；使用ACM传感器监测耐候钢的大气腐蚀；带锈电极的极化行为和阻抗性质等。在日本，由于具有岛国气候以及步入人口老龄化社会和劳动力短缺的特点，开发具有免涂装和免维护功能的耐海岸大气腐蚀的耐候钢是其今后发展结构材料的战略选择，因此，耐候钢大气腐蚀的研究在日本十分活跃。 目前，为了降低耐候钢的生产成本，寻找价格较低的合金元素也正在成为研究热点，铝和硅是最有希望和前途成为向耐候钢中添加的合金元素之一。 同时，耐候钢的研究进展都与新的电子技术和表面测试技术紧密联系在一起，如X射线衍射、电子探针、扫描电镜、透射电镜、电子能谱、红外光谱、交流阻抗技术等的相关技术。例如，利用电化学阻抗遥感测试技术，实现了在实验室内直接监控测量数十乃至数百公里外的暴露现场的锈层阻抗的即时变化和对总的润湿时间的统计。 2、在涂层和表面修饰方面， 研究者普遍采用了一种干湿交替的循环腐蚀方法来模拟金属及其合金以及各种其它涂层的大气腐蚀过程，并应用电化学方法和各种表面分析技术研究了各种涂层的抗腐蚀性能和机理。热喷涂特别是电弧喷涂长效防腐蚀，会减少钢结构在服役期间的维护费用，延长钢结构的使用寿命，是钢结构长效防腐蚀的必然趋势。研究开发新的热喷涂防腐蚀材料和相关的涂层封闭体系,深入研究涂层在相应腐蚀体系下的耐蚀机理,完善相关的技术标准,推动该项技术大面积应
热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究 热浸镀 Zn 及其合金在世界各国得到广泛的应用。对于其在各种大气环境中的腐蚀行为研究,已相当系统、深入。 而对于其在海水中腐蚀行为及机制的研究,相对较少。特别是对于镀层不同层面的耐蚀性能的研究,更是难得一见。 本文就国内外广泛应用的几种热浸镀层在海水中的耐蚀性能进行了对比研究,着重从镀层结构的角度,探讨了镀层不同层面的海水腐蚀行为。通过建立“极化-弛豫-电化学阻抗测量”方法,研究和解析热浸镀层的不同层面的腐蚀,通过研究这些阶段的电化学阻抗的特征和腐蚀电化学参数的变化,判断镀层腐蚀各阶段的腐蚀特征。 分别提出了四种镀层的腐蚀模型。发现所有研究镀层钢丝的腐蚀都是分为几个阶段,分别对应镀层的不同层面,每一层面的耐蚀性能差别很大。 热浸镀 Zn-5%Al-0.2%RE 合金镀层钢丝耐蚀性能最佳的层面出现在镀层在共晶相与合金相接界的地方;热浸镀 Zn-55%Al-1.6%Si 合金镀层钢丝耐蚀性能在合金相(Al-Si-Fe 三元金属间化合物)为最佳;热浸镀 Zn-0.2%Al-RE 合金镀层钢丝δ相致密区是最耐蚀的。热浸镀 Zn 镀层钢丝δ相具有比较好的抗蚀性能。 当镀层出现局部破损,镀层金属作为阳极加速溶解,为钢基提供电化学保护;对于镀层金属(或合金)的这种牺牲阳极保护作用迄今仅有定性的研究,本论文参照牺牲阳极的有关标准对目前已经工业化的几种热浸镀层金属(或合金)的电化学保护性能进行了定量的评价。发现同一温度下,合金阳极随着合金中 Al 元素含量的增加,合金的开路电位和工作电位正移,电流效率降低,腐蚀均匀性变差,
电化学性能下降。 对于同一合金阳极,随着温度的升高,阳极的开路电位、工作电位都变正,电流效率降低,电化学性能下降。在对基底钢板切口提供切边保护方 面,Zn-55%Al-1.6%Si 镀层更具有优越性、更耐久,可以对边缘部分提供更长时间的保护。 热浸镀 Zn-55%Al-1.6%Si镀层钢板的耐盐雾实验的腐蚀性明显的高于热浸镀 Zn-5%Al- 0.2%RE 镀层钢板。热浸镀 Zn-5%Al-0.2%RE 合金、 Zn-55%Al-1.6%Si 合金钢丝的室内模拟全浸实验的腐蚀速率明显低于热镀 Zn-0.2%Al-RE 合金和 Zn 钢丝样品的腐蚀速率。
Zn-Ti-Al热浸镀形层机理及耐蚀性能的研究随着现代工业对钢结构件耐蚀性能、外观质量及成型性能等要求的不断提高,镀层合金化工艺已成为热浸镀改性的重要手段之一。本文基于当前的研究现状,结合我国金属钛丰富的储量,试图研究Zn-Ti-Al三元合金镀层的形层机理及其耐腐蚀性能。 本课题基于热浸镀镀层合金化的研究现状及趋势,在前期试验基础上,对优选出的三种Zn-Ti-Al合金镀层形层机理及耐腐蚀性能作了进一步的探究。综合利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电化学工作站、中性盐雾腐蚀试验、X射线衍射仪等对比分析了不同浸镀时间、浸镀温度条件下获得的纯锌镀层、Zn-Ti-Al合金镀层以及所对应的Zn-Ti合金镀层相组成、结构及耐蚀性能,得出以下结论：随着浸镀时间的增加,各种方案镀层厚度均会增大。 但与纯锌镀层相对比,Zn-Ti合金镀层厚度增加较为平稳,不会出现ζ相的 超厚生长；Zn-Ti-Al镀层厚度随浸镀时间增加而增大的过程也较为平稳,同时能够获得比Zn-Ti合金镀层更薄的镀层,主要原因是Ti、Al元素对ζ相生长都具有一定抑制作用,同时Al元素的加入显著改善了合金浴的流动性能,使得镀层最外层的η相层厚度减薄。在相同浸镀时间下,纯锌及Zn-Ti合金镀层总体表现为随着浸镀温度的升高,镀层耐腐蚀速率呈降低的趋势；而Zn-Ti-Al镀层耐腐蚀速率随着浸镀温度变化影响的规律不明显。 其中A3合金镀层在浸镀时间为60秒、240秒的情况下所获得的镀层,其耐蚀性能几乎不随浸镀温度的变化而改变。研究同时表明,浸镀时间及浸镀温度对镀层的表观性能及盐雾腐蚀速率的影响相对较大,但对镀层电化学极化性能的影响较小。
热镀锌工艺与热喷锌工艺有什么不同 由于钢铁结构件长期处在各种气氛（包括海洋、工业城市、田野、矿井）、不同水质（海水、淡水）的浸渍和不同的浸蚀环境中，均受不同程度的腐蚀而失效。据资料介绍，全世界每年生产的钢铁约有十分之一变成铁锈，大约有30%的钢铁设备因腐蚀而失效。 工业发达的国家，每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2~4％，我国这方面的经济损失每年也达数千亿元。 热喷锌、热喷铝及其合金涂层，外加封闭处理，就可以制备长效防护复合涂层。有效防护期一般可达20~30年，最长有效记录国外已有60年之久的记录。随着我国热喷涂技术的发展与提高，锌、铝及其合金涂层将逐渐取代了传统的刷油漆工艺。该项技术已在国民经济各领域得到了广泛应用，取得了良好的经济效益，且应用前景广阔。 1. 锌、铝及其合金涂层的防护机理 1.1 锌、铝涂层腐蚀速率 研究表明，钢铁件在大气和水介质中由于电化学腐蚀原因，在没有保护的情况下，碳钢的平均腐蚀速率比锌高5~20倍，比铝高40~100倍。采用普通的油漆防护时，由于漆膜与钢铁基体的粘附强度低，耐冲刷和颗粒磨损能力低，使用过程中老化变质等原因，往往容易造成局涂层脱落、损坏，而使钢铁基体锈蚀，导致油漆层大面积起泡脱落，致使短期内防护失效。 图1 碳钢在不同腐蚀环境中的渗透深度与暴露时间曲线 1-工艺大气2-海洋大气其3-乡村大气 材料平均腐蚀速率（μm/年）
乡村大气城市大气工业大气海洋大气 碳钢4~65 23~71 26~175 26~104 锌0.2~3 2~16 2~16 0.5~8 铝0~0.1 ~1 ~1 0.4~0.6 表1 碳钢、锌和铝在各种大气中的腐蚀速率 1.2 锌、铝涂层的特点 热喷涂锌、铝及其合金涂层对钢铁基体有双重保护作用。一方面，可以象涂料那样（尤其是经过封闭处理的涂层）起着物理覆盖作用，将钢铁与水和空气等腐蚀介质隔离开来，从而起到防护作用。另一方面，由于锌和铝的电化学性能比较活泼，电极电位比铁低，在这个腐蚀电池中，锌或铝是负极，铁则为正极，锌、铝失去电子，变成离子进入电介质溶液中而被腐蚀，其自由电子流向钢铁，使钢铁极化而受到保护。 由于热喷涂时锌或铝呈熔融液滴喷射到经过糙化处理的钢铁表面上，熔滴有较大的热能，获得比有机涂层更牢固的结合强度，而且耐磨不会老化，因而具有更长的保护周期。 铝是一种活性很强的金属，很容易与氧结合，生成一层致密、坚硬的氧化保护层，有效地防止铝涂层进一步氧化。而且喷涂过程中，铝变成负电性更强的活化状态，能更好地对钢铁基体起阴极保护作用。 图2 喷涂铝的活化现象 由于喷涂层存在一定孔隙，因此喷涂后采用低粘度涂料，对涂层进行封孔处理并加一、二道面漆，成为以金属为基础的复合涂层，将进一步显著提高涂层防
热镀锌合金化镀层腐蚀行为及机理研究 热镀锌合金化镀层腐蚀行为及机理研究 一、引言 热镀锌合金化镀层是一种常见的防腐蚀涂层，常用于金属表面的防腐 处理。然而，随着环境的变化和时间的推移，这种防腐涂层也会受到 腐蚀的影响。了解热镀锌合金化镀层腐蚀行为及机理对于提高其防腐 性能至关重要。本文旨在全面评估热镀锌合金化镀层腐蚀行为及机理，并以从简到繁、由浅入深的方式进行探讨。 二、热镀锌合金化镀层的基本性质 1. 热镀锌合金化镀层的组成 热镀锌合金化镀层由锌-铝合金组成，其主要成分是锌和铝。该合金具有良好的耐腐蚀性能，可以对基材起到一定的保护作用。 2. 热镀锌合金化镀层的形貌结构 热镀锌合金化镀层呈现出一种金属光泽的外观，表面平整而均匀。在
镀层的微观结构中，锌和铝的颗粒呈现出一种交织的排列方式，形成 了一种紧密的结构，这为其具备很强的耐腐蚀性能奠定了基础。 三、热镀锌合金化镀层腐蚀行为 1. 典型的腐蚀类型 热镀锌合金化镀层的腐蚀行为主要包括局部腐蚀和一般腐蚀。局部腐 蚀主要表现为锌和铝的局部溶解，形成孔洞、龟裂和剥落等现象。一 般腐蚀则是指整个镀层受到均匀腐蚀，降低了其防腐性能。 2. 腐蚀影响因素 热镀锌合金化镀层的腐蚀行为受到多种因素的影响，主要包括环境因 素和材料因素。环境因素如大气中的氧气、湿度和污染物等都会促进 腐蚀的发生。材料因素则包括镀层的成分、结构和厚度等。研究发现，较高的铝含量和较大的厚度可以增加镀层的耐腐蚀性能。 四、热镀锌合金化镀层腐蚀机理 1. 镀层溶解 镀层腐蚀的起始点是镀层中的金属离子溶解，这会降低镀层的完整性
并形成腐蚀产物。在局部腐蚀发生时，表面的钝化膜破坏，镀层就会 进一步溶解。 2. 电化学反应 腐蚀过程中，出现了一系列的电化学反应。在局部腐蚀发生时，锌和 铝发生了不同的电化学反应，导致了腐蚀的差异行为。一般而言，镀 层中锌的电化学反应优先进行，充当了一种牺牲阳极，保护了基材。3. 腐蚀产物形成 腐蚀产物的形成也是腐蚀过程的关键环节。研究发现，腐蚀产物主要 有锌盐和铝盐，它们的形态和分布对于镀层的腐蚀行为有着重要影响。若产物层均匀且紧密，会形成一层保护性的钝化膜，阻止腐蚀的进一 步进行。 五、个人观点和理解 对于热镀锌合金化镀层腐蚀行为及机理的研究，我个人认为应该注重 两个方面。要深入了解腐蚀行为的具体机制，包括镀层溶解、电化学 反应和腐蚀产物形成等环节。要考虑腐蚀行为与环境和材料因素之间 的关系，以找到最佳的防腐措施。
汽车用锌镍合金电镀现状及研究进展 电镀是目前汽车行业使用比较广泛的一种表面处理工艺，而锌镍合金电镀作为一种重要电镀材料，在汽车行业中得到了大量的应用。随着现代汽车产品技术的不断发展，对电镀工艺要求更高，对锌镍合金电镀的要求也更高。本文主要研究汽车用锌镍合金电镀的现状，以及针对锌镍合金电镀发展的研究进展。 一、汽车用锌镍合金电镀的现状 1、用途 锌镍合金电镀是汽车行业的关键技术，应用于车身建造、汽车内外装饰、汽车制动系统以及汽车悬架技术等领域。例如，电镀锌镍合金可以对车身的外表进行保护，提高汽车的外观；锌镍合金电镀可以改善汽车制动系统的性能，使汽车在最大限度改善汽车行驶稳定性；锌镍合金电镀也可以用于汽车悬架制动系统，提升汽车行驶平稳性，并有效降低汽车的噪音和震动。 2、特点 电镀锌镍合金的特点是耐腐蚀、抗磨损、低成本和良好的装饰性，具有良好的耐冲击性、耐腐蚀性、耐高温性和耐热性等特点，可以满足汽车行业对安全性、舒适性和耐磨性的要求。此外，电镀锌镍合金具有耐潮湿、耐热和耐腐蚀性等特点，有效地防止汽车表面的腐蚀，延长了汽车的使用寿命。 二、针对锌镍合金电镀发展的研究进展 1、电镀技术的发展
随着汽车行业技术的发展，电镀工艺的进步也显著增强了电镀锌镍合金材料的性能。当前，汽车用电镀锌镍合金工艺得到了进一步的改进，比如推出了自动化电镀线，对工艺的控制变得更加细致；引入微萃取技术，可以精确控制镍离子的浓度，使得锌镍合金电镀的表面形貌更加柔滑平整；同时也开发出了更先进的锌镍合金电镀材料，更有效地提高了锌镍合金电镀的耐腐蚀性和耐磨性。 2、针对锌镍合金电镀材料的研究 为了进一步提高汽车用锌镍合金电镀材料的性能，研究人员积极探索与锌镍合金电镀相关的材料，比如金属碳化物、复合材料、金属氧化物等，以替代锌镍合金材料。 例如，开展了金属碳化物和复合材料电镀技术的研究，并取得了一定的成果；同时也对金属氧化物电镀工艺进行了实验研究，验证了其可行性，为汽车行业电镀材料的研发提供了参考。 综上所述，汽车用锌镍合金电镀的应用范围非常广泛，同时也提出了越来越高的要求。针对目前汽车用锌镍合金电镀发展的研究进展包括：一是不断改进电镀工艺，以提高电镀锌镍合金材料的性能；二是研究相关材料，以替代锌镍合金电镀材料，为汽车行业电镀材料的发展提供参考。未来，汽车行业将继续研究新材料和技术，提高汽车用锌镍合金电镀的性能，以满足现代汽车产品的技术要求。
常用大气腐蚀研究方法概述 摘要：综合介绍了现阶段常用大气腐蚀研究方法，并对其未来发展趋势进行了展望。 关键词：大气腐蚀；研究方法 1 前言 金属材料及其制品与所处自然大气环境间因气象和环境因素的作用而引起的金属变质、甚至破坏的现象称为金属的大气腐蚀。金属大气腐蚀是自然界普遍存在的腐蚀现象，据统计，由此产生的经济损失约占总腐蚀损失的一半以上,因此很早人们就对它进行了系统的研究。 2 常用大气腐蚀研究方法 2.1室外大气暴露试验 在室外进行的长时间大气腐蚀试验称为室外大气暴露试验，是大气腐蚀研究中最常用的试验方法，能真实地反应材料在实际大气环境下的腐蚀情况，所得数据直观、可靠，可用来估算自然环境下金属的腐蚀寿命，为合理选材和制定产品防护标准提供依据。因此各国都十分重视，做了大量的工作。 2.2 室内加速腐蚀试验 是通过人为强化一种或几种腐蚀因素，以期在短时间内确定金属发生腐蚀的倾向，或是评估某种材料在指定条件下相对耐蚀性的一种方法，主要应用于评价金属材料耐蚀性及涂镀层保护性能。 2.2.1 盐雾试验
是评定金属材料的耐蚀性以及涂/镀层对基体金属的保护程度的加速试验方法,亦被认为是模拟海洋大气对不同金属作用的、最有效的试验室加速腐蚀试验方法。 2.2.1.1 中性盐雾试验(NSS) 是将样品暴露于盐雾试验箱中，借助于压缩空气将盐溶液吸入喷嘴，喷成细雾状充满盐雾箱空间，细雾均匀地沉降在试样表面。试验溶液为5％±1％NaCl （质量分数）溶液，试验时盐雾箱内温度恒定在35℃，试样间的距离应使盐雾能自由沉降在所有试样上，且试样表面的溶液不应滴在任何其他试样上。试样彼此互不接触，也不得和其他金属或吸水的材料接触。 喷雾量的大小和均匀性，由喷嘴的位置和角度来控制，并通过盐雾收集器收集的盐水量来判断。一般规定喷雾24小时，在80cm2水平面积上，每小时平均收集1~2ml的盐水，收集到的盐溶液NaCl 浓度应在5％±1％范围内，pH值范围为6.5~7.2。 2.2.1.2 醋酸盐雾试验(ASS) 试验溶液为在5％NaCl溶液中加入醋酸，将pH值调节到3.1~3.3，试验时盐雾箱内温度恒定在35℃。试验的周期一般为144~240小时，但根据需要可缩短为16小时。 2.2.1.3 铜加速的醋酸盐雾试验（CASS） 为盐溶液中加入一定量的氯化铜，然后用醋酸将pH值调节到3.1~3.3，试验时盐雾箱内温度恒定在50℃，试验周期一般为6~720小时。它的腐蚀速度大约是NSS试验的8倍。 2.2.1.4 其他盐雾试验方法 为了在更接近某种特殊用途的条件下进行试验，发展了许多新的盐雾试验方法。这些方法包括循环酸化盐雾试验、酸化合成海水盐雾试验和盐/二氧化硫喷雾试验。
锌合金腐蚀机理 引言： 锌合金是一种常用的金属材料，具有良好的耐腐蚀性能。然而，在特定环境条件下，锌合金仍然会发生腐蚀现象。本文将从锌合金腐蚀机理的角度进行探讨，以帮助读者更好地了解锌合金腐蚀的原因和防治方法。 一、锌合金的电化学性质 锌合金具有良好的电化学性质，其电位比大多数金属更负。在干燥环境中，锌表面会生成一层致密的氧化锌膜，起到很好的防腐蚀作用。然而，当锌合金处于潮湿或酸性环境中时，氧化锌膜容易破坏，从而导致锌合金腐蚀。 二、锌合金的腐蚀类型 锌合金腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。 1. 化学腐蚀 化学腐蚀是指锌合金与酸、碱等化学物质直接发生反应而导致的腐蚀现象。在强酸或强碱环境中，锌合金表面的氧化锌膜会被腐蚀掉，暴露出锌基体，从而加速腐蚀的发生。 2. 电化学腐蚀 电化学腐蚀是指锌合金与电解质溶液中形成的电池产生的电流作用
下发生的腐蚀现象。在电解质溶液中，锌合金表面的氧化锌膜会形成阳极区，而溶液中的金属离子则会形成阴极区，两者之间通过电流进行氧化还原反应，从而导致锌合金的腐蚀。 三、锌合金腐蚀的影响因素 锌合金腐蚀的发生受多种因素的影响，主要包括环境因素和材料因素。 1. 环境因素 (1) 湿度：湿度是影响锌合金腐蚀的重要因素，高湿度会加速腐蚀的发生。 (2) 酸碱度：酸性环境和碱性环境都会加速锌合金的腐蚀，特别是强酸和强碱。 (3) 氧含量：氧气会与锌合金发生氧化反应，导致腐蚀的发生。 2. 材料因素 (1) 合金成分：不同的锌合金成分不同，其腐蚀性能也会有所差异。 (2) 表面处理：不同的表面处理方式可以改变锌合金的表面性质，从而影响腐蚀的发生。 (3) 缺陷：锌合金表面的缺陷，如裂纹、气孔等，会成为腐蚀的起始点。 四、锌合金腐蚀的防治措施 为了有效防止锌合金的腐蚀，可以采取以下措施：
光照对高强度低合金钢大气腐蚀的影响研究 许凤玲;侯健;郑纪勇;张金伟;王利;孙智勇;蔺存国;孙明先 【摘要】目的针对高湿热高光照地带的金属材料腐蚀严重问题,研究高强度低合金钢在模拟海洋大气环境下的光照对腐蚀的影响规律.方法采用电化学及光电化学方法分析腐蚀产物的光电效应.结果光照降低了高强度低合金钢阻抗,加速了高强度低合金钢大气腐蚀速率.结论高强度低合金钢在光照下的腐蚀产物具有半导体性质,其光生电子和光生空穴参与了高强度低合金钢基体的电化学反应过程.%Objective To investigate effects of illumination on the NaCl-induced atmospheric corrosion of high intensity low-alloy steel in simulated marine atmosphere environment based on serious corrosion of metal materials in warm area of high humid and high radiation.Methods Photoelectric effect of corrosion products was analyzed by electrochemical and pho-to-electrochemical methods.Results Illumination decreased the impedance of high intensity low-alloy steel and accelerated its atmospheric corrosion.Conclusion Corrosion products of high intensity low-alloy steel exposed in illumination had semicon-ductor properties. Their light-generated electron and light-generated holes are involved in the electrochemical reaction of high intensity low-alloy steel substrate. 【期刊名称】《装备环境工程》 【年(卷),期】2017(014)006 【总页数】4页(P13-16)
应变速率及环境介质对Zn-Cu-Ti合金应力腐蚀行为的影响王彦红;肖来荣;耿占吉;饶博;康思清 【摘要】采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、扫描电镜(SEM)等方法研究了挤压态Zn-1.0Cu-0.2Ti(wt％)合金在空气、自来水及3.5％ NaCl溶液中的应力腐蚀开裂(SCC)行为及应变速率对合金SCC行为的影响.结果表明,应变速率为1×10-6s-1时,合金的SCC敏感性最大；在1×10-6 s-1的应变速率下,合金在自来水与3.5％NaCl溶液中的SCC敏感性比空气中弱. 【期刊名称】《腐蚀与防护》 【年(卷),期】2013(034)005 【总页数】4页(P410-412,416) 【关键词】Zn-Cu-Ti合金;慢应变速率拉伸试验(SSRT);应力腐蚀开裂(SCC) 【作者】王彦红;肖来荣;耿占吉;饶博;康思清 【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083 【正文语种】中文 【中图分类】TG174 Zn-Cu-Ti合金是一种典型的抗蠕变合金，具有可以和铜合金、铝合金相媲美的机械性能。Zn-Cu-Ti合金密度低、抗热、抗寒、防火、耐蚀，可以用作汽车结构零
附件材料；其合金板材可用于现代建筑材料［1］，用作屋顶、覆层、装饰板、排水沟、雨水管等［2］。目前对锌合金应力腐蚀的研究较少见，但随着Zn-Cu-Ti 合金作为结构材料在欧美大量应用［1-2］，应力腐蚀的研究越来越重要。因此，有必要对Zn-Cu-Ti合金在不同应变速率及环境介质下的应力腐蚀行为进行研究，为其作为结构材料的更广泛应用提供一定的理论基础。 慢应变速率拉伸试验（SSRT）方法可以使试样在短期内发生应力腐蚀破裂，具有试验周期短、试样制备简单等优点，便于研究材料-介质系统的SCC敏感性和作用机理。本工作采用慢应变速率拉伸试验法研究应变速率及环境介质对Zn-Cu-Ti合金SCC行为的影响，并结合断口形貌分析，探讨其SCC敏感性差异的原因。 1 试验 试验材料为挤压Zn-Cu-Ti合金棒材，合金的化学成分为Zn-1.0Cu-0.2Ti（质量分数／%）。沿棒材纵向（挤压轴向）切取圆柱形应力腐蚀试样。试样工作段标距30mm，直径6mm。拉伸前试样用水磨砂纸打磨并用丙酮清洗，再用蒸馏水清洗吹干，放入干燥器中备用。 大多数材料SCC最敏感的应变速率约为10-6s-1［3］。用慢应变速率拉伸试验机分别在不同应变速率下进行拉伸性能测试，应变速率分别为1×10-5 s-1，4×10-6 s-1，1×10-6 s-1和8×10-7 s-1；研究环境介质对SCC敏感性的影响时，采用1×10-6 s-1的拉伸速率，试验介质分别为大气（相对湿度约为20%）、自来水及3.5%NaCl（质量分数）溶液。 安装试样后，先施加约150N的载荷消除减速齿轮、夹具等之间的间隙，拉伸过程中计算机自动记录数据。试样断裂后，采用Quanta-200扫描电镜（SEM）进行断口形貌分析和能谱分析。 2 结果与讨论 在SSRT应力-应变图形上，曲线下方的面积（A）表示断裂前吸收的能量，同时
海 洋 环 境 对 金 属王腐建蚀龙的 研 究
海洋环境对金属腐蚀的研究论文 摘要：海洋运输业和海洋环境对金属腐蚀能力研究的发展，对海洋环境对金属腐蚀的研究有了新的规划。本文综述了海洋环境对金属腐蚀的研究、环境特征、腐蚀介质、腐蚀类型，以及海洋环境中影响金属腐蚀的因素和如何做好海洋环境中的腐蚀与防护工作。 关键词：钢铁海水及海洋环境腐蚀腐蚀影响因素腐蚀与防护 1、引言 近年来随着经济全球化的稳步推进，全球海运量正飞速发展，同时人类对能源的大量需求也促使了海洋石油的开采。然而这些工业的发展都离不开钢铁材料，钢铁在人类中是使用最多、应用最为广泛的金属材料，占地球表面积71%的海洋是一个极为严酷的腐蚀环境，这对钢铁材料的耐腐蚀性能有了新的要求。海洋环境对钢铁的腐蚀为人类开发活动带来了许多不必要直接和间接的经济损失，为了海洋工业的发展必须将其影响降到最低。 2、海洋腐蚀环境 海洋腐蚀环境包括海洋大气腐蚀环境和海水腐蚀环境，钢材在海洋环境中的具体位置不同其腐蚀机理和腐蚀类型也各不相同。包括海洋大气腐蚀、海水腐蚀、潮差区腐蚀、飞溅区腐蚀、全浸区腐蚀等，为了研究不同区域的腐蚀必须从腐蚀介质入手。 2．1海水腐蚀环境 海水是一种复杂的多组分水溶液，海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，表层海水含盐量一般在 3.20％-3.75％之间，随水深的增加，海水含盐量略有增加。盐分中主要为氯 化物，占总盐量的88.7％.由于海水总盐度高，所以具有很高的电导率，海水中pH值通常为8.1-8.2，且随海水深度变化而变化。若植物非常茂盛，CO2减少，溶解氧浓度上升，pH值可接近10；在有厌氧性细菌繁殖的情况下，溶解氧量低，而且含有H2S，此时pH值常低于7。海水中的氧含量是海水腐蚀的主要影响因素之一，正常情况下，表面海水氧浓度随水温大体在5~10mg/L 范围内变化。海水温度一般在-2℃-35℃之间，热带浅水区可能更高。海水中氯离子含量约占总离子数的55％，海水腐蚀的特点与氯离子密切相关。氯离子可增加腐蚀活性，破坏金属表面的钝化膜。 2．2海洋大气腐蚀环境 大气腐蚀一般被分成乡村大气腐蚀，工业大气腐蚀和海洋大气腐蚀。乡 村地区的大气比较纯净；工业地区的大气中则含有SO 2，H 2 S, NH 2 和NO 2 等。大 气中盐雾含量较高，对金属有很强的腐蚀作用。与浸于海水中的钢铁腐蚀不 同 ,海洋环境对金属腐蚀的研究同其它环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的气体在物体表面形成一个薄水膜而引起的。这种腐蚀大多发生在海上的船只、海上平台以及沿岸码头设施上。我国许多海滨城市受海洋大气的影响，腐蚀现象是非常严重的 . 除了在强风暴的天气中，在距离海岸近的大气中的金属材 料，特别是在距海岸200m以内的大气区域中，强烈的受到海洋大气的影响， .离海岸24m处钢的腐蚀比240m处大12倍，海洋环境中金属材料腐蚀速率明显变化发生在距海岸线 15 km到 25 km之间。因此，海洋环境对金属影响范围一般界定为20km左右。海洋大气中相对湿度较大，同时由于海水飞沫中含有氯
变电站常用金属的大气腐蚀行为及其防护 杨大宁;汪川;王振尧;符传福;潘辰 【摘要】This paper reviewed the types of atmospheric corrosion of common metals used in transformer substations and current status of researches on these corrosions. As to stainless steel, aluminum and aluminum alloy, Cl-in marine atmosphere would lead to crack of passivation coating and pitting would occur when Cl- concentration passes the critical concentration [Cl-]pit. As to copper and copper alloy, the corrosion effect of SO2 is obvious. As to zinc and zinc alloy, Cl- enhances the electrical conductivity of surface liquid film, thus aggravating the corrosion. In conclusion, high wetting time and high Cl- concentration are main causes for atmospheric corrosion of coastal transformer substation.%综述了变电站常用金属的腐蚀类型及研究现状.对于不锈钢、铝及铝合金,海洋大气中的Cl-引起钝化膜破裂,当其浓度超过临界浓度[Cl-]pit,发生点蚀.对于铜及铜合金,工业大气中的SO2腐蚀作用极为明显.对于锌及锌合金,Cl-增强表面薄液膜的导电性从而加剧其腐蚀.因此,高润湿时间和高Cl-是滨海变电站大气腐蚀的主要原因.【期刊名称】《装备环境工程》 【年(卷),期】2016(013)001 【总页数】4页(P126-129) 【关键词】变电站;金属;大气腐蚀;Cl-;防腐蚀 【作者】杨大宁;汪川;王振尧;符传福;潘辰
医用可降解Zn-Cu合金的力学性能和腐蚀性能 唐馨;李浩;游天雪;罗竹;黄楠 【摘要】通过在纯锌中加入Cu元素以提高医用可降解Zn-Cu合金的力学性能,研究Cu元素含量的变化对Zn-Cu合金力学性能和耐腐蚀性能的影响.通过熔炼制备了铸态Zn-x w t.％Cu(x=0,1,1.5,2,2.5)合金,采用金相分析、拉伸试验和硬度测试分析其组织结构和力学性能,通过在SBF溶液中的电化学测试和浸泡试验研究其腐蚀降解行为.结果表明:在Cu含量为1w t.％时合金具有较好的综合力学性能,其抗拉强度为102MPa,伸长率为1.3％.Zn-Cu合金在SBF中均匀腐蚀,其腐蚀速率随着Cu含量的增加而略微增大,Zn-2.5Cu的腐蚀速率仅为0.045mm/year,远低于镁合金的腐蚀速率. 【期刊名称】《材料科学与工程学报》 【年(卷),期】2019(037)001 【总页数】5页(P51-55) 【关键词】可降解金属;锌铜合金;力学性能;耐腐蚀性能 【作者】唐馨;李浩;游天雪;罗竹;黄楠 【作者单位】西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都 610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都 610031;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都
610031;西南交通大学材料科学与工程学院,四川成都 610031;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室,四川成都 610031 【正文语种】中文 【中图分类】TG133.4 1 引言 近十几年来，可降解医用金属材料作为新一代医用材料，得到越来越多的关注。研究主要集中于镁基合金和铁基合金，其中镁合金腐蚀速率较快，限制了其在临床上的应用；铁基合金腐蚀过慢，易引起晚期血栓等病症，并且腐蚀产物对细胞有一定的排斥作用[1]。 Zn的标准电极电位为-0.762V，介于Fe(-0.440V)和Mg(-2.372V)之间，所以Zn 及其合金的腐蚀速率在理论上比Mg慢比Fe快，这使其成为可降解金属材料的一种新选择。Bowen等[1]将锌丝植入小鼠腹主动脉中，结果表明其降解速率先快后慢，腐蚀过程为均匀腐蚀，六个月后形成致密的腐蚀产物层，这表明Zn的腐蚀降解过程十分符合可降解血管支架材料的使用要求。Li等[2]研究了Zn-1Mg，Zn-1Ca和Zn-1Sr合金在Hanks溶液里的腐蚀速率，速率为0.08～0.12mm/year。从生物安全性角度看，Zn是人体必需微量元素之一，成人体内含Zn 1.4～2.3g，人体每日需要摄入量为15mg。Zn参与如核酸代谢、信号传递、有机配体的反应等人体的生理过程[3]，此外Zn还具有很好的抗动脉粥样硬化的特性[4]，因此作为可降解血管支架材料具有极大的优势[5]。 Zn作为可降解植入材料与其他金属材料相比具有很多优势，但是纯锌的力学性能较低，达不到植入材料的要求，因此需要提高其力学性能。合金化是常用的提高材料强度和改善材料塑性的有效方法。对于植入材料，不仅要考虑合金元素对材料力
热镀锌钢在大气及土壤环境中的腐蚀-磨损性能研究 热镀锌钢在大气及土壤环境中的腐蚀/磨损性能研究 概述： 随着现代社会的发展，各行各业对耐腐蚀材料的需求越来越高。热镀锌钢作为一种常用的耐腐蚀材料，广泛应用于建筑、汽车制造、船舶建造等领域。然而，由于大气和土壤环境中存在着不同的腐蚀和磨损因素，热镀锌钢的耐久性能仍然需要进一步研究。 一、大气环境中的腐蚀/磨损性能： 1. 大气中的腐蚀机制：大气中的湿润和污染因素会加速热镀 锌钢的腐蚀过程。首先，湿润的环境会使热镀锌钢表面形成水膜，并通过氧气的传递增加了锌的溶解速率。其次，空气中的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，会与水膜中的氧气一起形成腐蚀介质，进一步加剧了腐蚀的程度。 2. 大气中的磨损机制：大气中悬浮的粉尘、颗粒物和冲击物 会对热镀锌钢表面造成磨损。这些物质和物体在风力或水流的作用下，与热镀锌钢表面发生摩擦，导致表面氧化层和保护层的磨损、剥落。 二、土壤环境中的腐蚀/磨损性能： 1. 土壤中的腐蚀机制：土壤中含有的盐、酸、碱等化学物质，以及土壤微生物的作用，都会对热镀锌钢产生腐蚀。盐类能增加土壤电导率，进而增强了腐蚀过程；酸碱性土壤会破坏热镀锌层的稳定性；微生物会通过产酸、产碱或产气等方式导致热镀锌钢的腐蚀。 2. 土壤中的磨损机制：土壤是由颗粒状物质组成的，热镀锌 钢在土壤中的使用过程中，会受到颗粒物的撞击和磨擦。此外，
土壤中的湿润度也会增加颗粒物与热镀锌钢表面的接触面积，加剧了磨损现象。 三、耐腐蚀/磨损性能改善的方法： 1. 材料设计：可以通过调整热镀锌层的成分、厚度和结构等，提高其耐腐蚀性能。同时，对热镀锌钢的基材进行改进，选择具有更高耐腐蚀性的材料，可以有效提高整体材料的腐蚀/磨 损性能。 2. 表面处理：通过在热镀锌层表面涂覆防蚀/磨损涂层，形成双层保护，可以增强热镀锌钢的抗腐蚀/磨损能力。 3. 环境选择和控制：合理选择使用环境，尽量避免热镀锌钢 暴露在腐蚀/磨损环境下。对于土壤环境，可以通过改变土壤pH值、控制水分含量等方式，减少对热镀锌钢的腐蚀/磨损影响。 结论： 热镀锌钢在大气及土壤环境中存在着不同形式的腐蚀和磨损，其导致的耐久性能下降需要引起重视。通过深入研究热镀锌钢在大气和土壤中的腐蚀/磨损机制，并采取相应的方法对其进 行改善，可以提高热镀锌钢的使用寿命和耐久性能，满足各行各业对耐腐蚀材料的需求 综上所述，热镀锌钢在大气和土壤环境中容易受到腐蚀和磨损的影响。在大气中，腐蚀主要由氧化和湿润环境下的物理和化学反应导致，而在土壤中主要是颗粒物的撞击和磨擦。为了改善热镀锌钢的耐腐蚀和磨损性能，可以通过材料设计、表面处理和环境选择和控制等方法进行改进。调整热镀锌层的成分、厚度和结构，选择具有更高耐蚀性的基材，涂覆防蚀/磨 损涂层等措施可以提高热镀锌钢的性能。此外，合理选择使用