设计性实验报告
题目：锌镁混合液中Zn2+、Mg2+的测定课程名称：分析化学实验
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指导教师（职称）：
实验学期：至学年第学期
Zn2+、Mg2+混合溶液各组分含量的测定
姓名
﹙系别：,专业：,班级：,学号：﹚
摘要本实验是为了培养学生对分步滴定实验的协调控制能力。Zn2+和Mg2+混合溶液中，lgK
ZnY -lgK
MgY
>5所以
可以通过调节酸度准确滴定Zn2+和Mg2+。
加入六亚甲基四胺-盐酸缓冲液调节pH=5.4，再滴加二甲酚橙作
指示剂，用EDTA标准溶液滴定溶液由酒红色变为亮黄色(Zn2+）；再向溶液中加氨性缓冲液，调节pH=10，再滴加铬黑T作指示剂，继续用EDTA滴定溶液由紫红色变为蓝紫色（Mg2+）。平行测定三次。该方法简便易操作。
关键词Zn2+和Mg2+混合溶液，差减法，络合滴定法，指示剂
1 引言
通过查阅相关资料可知测定Zn2+和Mg2++混合溶液中各组分含量的六种常用方法
第一种方案：取一份溶液加入六亚甲基四胺-盐酸缓冲液调节pH=5.4，再滴加二甲酚橙作指示剂，用EDTA标准溶液滴定溶液由酒红色变为亮黄色（Zn2+）；再向溶液中加氨性缓冲液，调节pH=10，再滴加铬黑T作指示剂，继续用EDTA滴定溶液由紫红色变为蓝紫色（Mg2+）。此方案操作简便，但是终点颜色不好判断，故误差相对第二种方案较大。
第二种方案：即取一份混合溶液调节pH=10，以铬黑T指示剂，用EDTA滴定离子总量；另取一份溶液加六亚甲基四胺-盐酸缓冲液，以二甲酚橙作指示剂，以EDTA滴定Zn2+，用差减法得Mg2+含量。此方案准确度较高，但操作较为繁琐。
第三种方案：与第二种方案第一步相同；另取一份溶液加入氨性缓冲溶液，足量NH
4F
以
掩蔽Mg2+，加入铬黑T作指示剂，再用EDTA滴定，用差减法得Mg2+含量。此方案由于MgF2吸附Zn2+，终点易提前。
第四种方案：取一份溶液加入氨性缓冲溶液，向溶液中加KCN 使Zn 2+
转变为 [Zn(CN)4]2-来掩蔽，以铬黑T 作指示剂，滴入EDTA ，记录数据；取一定甲醛或三氯乙醛以破坏[Zn(CN)4]2-释放出Zn 2+
，再用EDTA 滴定，记录数据。此方案氰化物为有毒物，不环保。
第五种方案：取一份溶液加六亚甲基四胺-盐酸缓冲液，以二甲酚橙作指示剂，用EDTA 滴定到黄色，测定锌离子；另取一份加氨性缓冲溶液，以铬黑T 作指示剂，用EDTA 滴定到蓝色，测定离子总量。此方案与第一种相近。
第六种方案：取一份溶液调pH=5,用二甲酚橙作指示剂，用EDTA 滴到黄色，加2ml1%溴化十六烷三甲铵，黄色褪去近为无色，再加氨性缓冲溶液再调溶液又变为红色，用EDTA 滴定近无色。这种方案较为少见，且试剂非常用试剂。
本实验采用第一种方案测定Zn 2+、Mg 2+
混合溶液各组分的含量。（实验方法较为简便，试
剂为常用试剂，误差在允许范围内）
2 实验原理
2.1 0.10 mol.L -1
EDTA 标准溶液的配制和浓度的标定
EDTA 标准溶液的配制：因为EDTA 不易制纯，在空气中常吸附有少量水分并含有其它杂质，因此采用间接配制发配制，及先制取近似浓度的溶液，再用基准物质标定。
EDTA 标准溶液浓度的标定：ZnSO 4?7H 2O
标定反应：222Zn
H Y ZnY H
+
+
+=+
调节pH=5,用二甲酚橙作指示剂 2.2 混合溶液的测定原理：
Zn 2+和Mg 2+均能与EDTA 形成1：1络合物，它们的lgK 分别16.50和,8.70，由于两者相差大，故可利用EDTA 的酸效应，在不同酸度下滴定Zn 2+和Mg 2+，在六亚甲基四胺-盐酸缓冲液调节下，以二甲酚橙作指示剂，用EDTA 滴定Zn 2+
，再用氨性缓冲溶液以铬黑T 作指示剂，用EDTA 滴定Mg 2+
。
因此，可先将Zn 2+
、Mg 2+
混合液的pH 用六亚甲基四胺—盐酸缓冲溶液调至5左右，以二甲酚橙为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定Zn 2+
,溶液有酒红色变为亮黄色，即为滴定Zn 2+
的终点。反应式：Zn 2+
+H 2Y 2-=ZnY 2-+2H +
,Zn 2+
-XO(酒红)+Y 4-=ZnY 2-+XO(亮黄)
22+2n Z Zn Zn W C M +
+
=
在上述溶液中加入NH 3-NH 4Cl 缓冲溶液，调节pH 为10，以铬黑T 为指示剂，用EDTA 标准溶液滴定Mg 2+
,溶液由紫红色变为蓝紫色即为终点。
反应式：Mg 2+
+ H 2Y 2-=MgY 2-+2H +
，Mg 2+
-EBT （酒红）+ Y 4-=MgY 2-+ EBT(纯蓝) XO(pH>6.3橙红) 紫红 蓝紫
22
E D T A E D T A M g C V C V +=
样品
22+2Mg Mg Mg W C M ++
=
3 实验用品
3.1 仪器：全自动电光分析天平，酸式滴定管﹙50ml ﹚，电子台秤，移液管(25ml 、20ml)，
容量瓶（250ml)，3个锥形瓶(250ml)，烧杯﹙500 ml ﹚，胶头滴管，玻璃棒,称量瓶,药匙，洗瓶
3.2 药品：0.01mol/L Zn 2+和Mg 2+的混合液，Na 2H 2Y ?2H 2O(s)，ZnSO 4?7H 2O （基准试剂），氨性
缓冲液（pH=10.0），铬黑T （5g/L ），二甲酚橙（2g/L ），蒸馏水，六亚甲基四胺-盐酸缓冲液（pH=5.4）
4 实验步骤
4.1 Zn 2+标准溶液的配制(0.01mol/L)
在分析天平上用称量瓶中称取0.60-0.75 g 的ZnSO 4?7H 2O 于烧杯中，加蒸馏水使其完全溶解，再将溶液定量转移至250mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀备用。计算Zn 2+浓度。4.2 0.01mol/L EDTA 的配制
用电子秤称取约2.0g 固体乙二胺四乙酸于500mL 的烧杯中，加入少量新鲜的或煮沸除去CO 2的蒸馏水，边加边搅拌使其完全溶解，然后加水稀释至500mL 。搅拌均匀。 4.3 0.01mol/L EDTA 的标定
用25mL 的移液管移取Zn 2+标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加入5ml 六亚甲基四胺-盐酸缓冲溶液,再加2~3滴二甲酚橙指示剂，充分摇匀，用已配好的0.01mol/L EDTA 溶液滴定，待锥形瓶中溶液颜色由酒红色变为亮黄色，且半分钟不褪色即为终点。平行测定三份，记录数据并根据消耗EDTA 溶液的体积计算标准溶EDTA 液的浓度和其相对平均偏差。 4.4 混合液中各组分含量的测定
用移液管平行移取三份20.00mL 混合液分别置于250ml 锥形瓶中，加5ml 六亚甲基四胺-盐酸缓冲液控制pH 为5左右,加3滴二甲酚橙指示剂，充分摇匀，用标定后的EDTA 溶液滴定至溶液由酒红色变为亮黄色，并持续半分钟不褪色即为Zn 2+滴定终点，记录所用EDTA 溶液的
体积V 1；向溶液中加10mL 氨性缓冲溶液，加2滴铬黑T,用EDTA 滴定至溶液由紫红色变为蓝紫色即为Mg 2+滴定终点,记录所用EDTA 的体积V 2。
4.5 实验完毕后，将仪器洗涤干净，废液回收到废液桶中，将和仪器放回相应位置，整理好实验台，并登记实验数据。
5 实验记录及数据处理
5.1 Zn 2+
标准溶液的配置
m 瓶+样品/g m 瓶+剩余/g m ZnSO 4?7H 2O /g V ZnSO 4?7H 2O /ml
C Zn 2+/ mol/L 10.4063
9.7422
0.6641
250.0
0.009236
5.2 0.01mol/LEDTA 溶液标定的数据处理
编号 1 2 3
V Zn 2+/ml 25.00 C Zn 2+/mol/L
0.009236
E D T A V 初读数/ml
0.00 0.00 0.00 E D T A V 终读数 /ml
22.89 22.98 22.91 ED TA V / ml
22.89 22.98 22.91
ED TA C / mol/L
0.01009
0.01005 0.01008
平均ED TA C / mol/L
0.01007
相对偏差/% +0.20%
-0.20% +0.10% 相对平均偏差/%
0.17%
EDTA 的浓度：
5.3 Zn 2+
和Mg 2+
的混合液各组分含量的测定
编号 1 2 3
V 混合液/mL
20.00
ED TA C / mol/L 0.01007
E D T A V 初读数1
/ml
0.00 0.00 0.00 E D T A V 终读数1
/ml
18.32 18.37 18.40 ED TA V 1
/ml
18.32 18.37 18.40 2Z n C + /mol/L
0.009224
0.009249 0.009264
平均
2Z n C + /mol/L
0.009246 2Z n W +/g/L
0.6046
相对偏差/%
-0.24%
+0.032% +0.19% 相对平均偏差/%
0.16%
E D T A V 初读数2
/mL
0.00 0.00 0.00 E D TA V 终读数2 / ml
21.52 21.53 21.46 ED TA V 2/mL
21.52 21.53 21.46 2M g C +/mol/L
0.01084
0.01084 0.01081 平均
2M g C +/mol/L
0.01083 2M g W +/g/L
0.2633
相对偏差/% +0.092%
+0.092%
-0.18% 相对平均偏差/%
0.12%
Zn 2+的浓度：
22+2n Z Zn Zn W C M +
+=
Mg 2+
的浓度：22
E D T A E D T A M g C V C V +=样品
22+2Mg Mg Mg W C M ++
=
6 实验结果与讨论
6.1 测定结果
本实验采用酸碱滴定法测定Zn2+和Mg2+的混合液各组分的含量，其中所标定EDTA溶液的标准浓度 0.01007 mol/L ；滴定得Zn2+的浓度为0.009246mol/L ，含量为0.6046g/L ；滴定得2
M g 的浓度为 0.01083 mol/L ，含量为0.2633g/L 。
6.2 误差分析
6.2.1分析天平仪器老化，灵敏度不高，有系统误差；
6.2.2滴定过程中，有少量溶液滞留在锥形瓶内壁，未用蒸馏水完全冲入溶液中，导致误差；
6.2.3滴定过程中滴定终点判断有误，读数时有人为误差；
6.2.4 试剂纯度可能不够和蒸馏水中可能含有微量杂质从而引起系统误差；
6.2.5终点颜色判断误差;
6.2.6溶液转移可能不完全；
6.2.7有效数字修约造成的误差。
6.3 注意事项
6.3.1 注意滴定时指示剂的用量，及滴定终点颜色的正确判断；
6.3.2注意滴定时的正确操作：滴定成线，逐滴滴入，半滴滴入；
6.3.3 确定滴定终点时，要注意在规定时间内不褪色再读数；
6.3.4 处理数据时注意有效数字的保留。
6.4 收获体会
分析化学是一门严密的课程，需要我们认真操作好每一步，认真读取数据并准确计算。我们应以严谨的态度对待这门学科。然而滴定分析又是分析化学的基础，需要我们好好掌握滴定方法，滴定终点的判断以及指示剂的使用等。通过实验我懂得了弱酸强化的基本原理，熟练掌握了甲醛法测定铵盐中铵根离子的含量，学会测定混合液中相关含量的方法。我相信通过做此设计性实验不仅可以熟练分析天平、移液管、滴定管等的使用，还能锻炼我们学会运用已学知识、提高解决问题的能力。
参考文献
[1] 蔡维平.基础化学实验（一）[M].北京:科学出版社,2004,298
[2] 武汉大学,吉林大学,中山大学.分析化学实验（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2001,181—183
[3] 宋光泉.通用化学实验技术[M].广州:广东高等教育出版社,1999,85
[4] 华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学,北京师范大学编.分析化学实验[M] (第三版).北京:高等
教育出版社,2001,58-67
（附英文题目、摘要、关键词）
Zn2+、Mg2+ mix solution each Component content determination (Chemistry department, Applied chemistry,class, Learning numbers )
The abstract Determines the each component in Zn2+、Mg2+ mix solution, according to the theory of the mixed solution continuous titration. the first steps can by direct titration of EDTA standard solution; then being used EDTA to strengthen queen ability by the titration. According to this one principle, and the different indicator choosing,determine the contents blending every liquid middle component thereby. Should determine method , accord with experiment call for basically. Keywords Zn2+、Mg2+mixed acids ,formol-titration method, titrimetry, indicator
2012年12月16日
金属基复合材料的种类与性能 摘要：金属基复合材料科学是一门相对较新的材料科学，仅有40余年的发展历史。金属基复合材料的发展与现代科学技术和高技术产业的发展密切相关，特备是航天、航空、电子、汽车以及先进武器系统的迅速发展对材料提出了日益增高的性能要求，除了要求材料具有一些特殊的性能外，还要具有优良的综合性能，有力地促进了先进复合材料的迅速发展。单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料均难以满足这些迅速增长的性能要求。金属基复合材料正是为了满足上述要求而诞生的。 关键词：金属；金属基复合材料；种类；性能特征；用途 1. 金属基复合材料的分类 1.1按增强体类型分 1.1.1颗粒增强复合材料 颗粒增强复合材料是指弥散的增强相以颗粒的形式存在，其颗粒直径和颗粒间距较大，一般大于1μm。 1.1.2层状复合材料 这种复合材料是指在韧性和成型性较好的金属基材料中含有重复排列的高强度、高模量片层状增强物的复合材料。片曾的间距是微观的，所以在正常比例下，材料按其结构组元看，可以认为是各向异性的和均匀的。 层状复合材料的强度和大尺寸增强物的性能比较接近，而与晶须或纤维类小尺寸增强物的性能差别较大。因为增强物薄片在二维方向上的尺寸相当于结构件的大小，因此增强物中的缺陷可以成为长度和构件相同的裂纹的核心。 由于薄片增强的强度不如纤维增强相高，因此层状结构复合材料的强度受到了限制。然而，在增强平面的各个方向上，薄片增强物对强度和模量都有增强，这与纤维单向增强的复合材料相比具有明显的优越性。 1.1.3纤维增强复合材料 金属基复合材料中的一维增强体根据其长度的不同可分为长纤维、短纤维和晶须。长纤维又叫连续纤维，它对金属基体的增强方式可以以单项纤维、二维织物和三维织物存在，前者增强的复合材料表现出明显的各向异性特征，第二种材料在织物平面方向的力学性能与垂直该平面的方向不同，而后者的性能基本是个向同性的。连续纤维增强金属基复合材料是指以高性能的纤维为增强体，金属或他们的合金为基体制成的复合材料。纤维是承受载荷的，纤维的加入不但大大改变了材料的力学性能，而且也提高了耐温性能。 短纤维和晶须是比较随机均匀地分散在金属基体中，因而其性能在宏观上是各向同性的；在特殊条件下，短纤维也可以定向排列，如对材料进行二次加工（挤压）就可达到。 当韧性金属基体用高强度脆性纤维增强时，基体的屈服和塑性流动是复合材料性能的主要特征，但纤维对复合材料弹性模量的增强具有相当大的作用。 1.2按基体类型分 主要有铝基、镁基、锌基、铜基、钛基、镍基、耐热金属基、金属间化合物基等复合材料。目前以铝基、镁基、钛基、镍基复合材料发展较为成熟，已在航天、航空、电子、汽车等工业中应用。在这里主要介绍这几种材料 1.2.1铝基复合材料 这是在金属基复合材料中应用最广的一种。由于铝合金基体为面心立方结构，因此具有良好的塑性和韧性，再加之它所具有的易加工性、工程可靠性及价格低廉等优点，为其在工程上应用创造了有利条件。再制造铝基复合材料时通常并不是使用纯铝而是铝合金。这主要是由于铝合金具有更好的综合性能。
镁Mg 镁的密度小，易于燃烧，这是由于它的物理、化学性质所决定的。20℃时金属镁的密度是1.738g/cm3，液态金属镁的密度为1.58g/cm3；在标准大气压下，金属镁的熔点是（650±1）℃，沸点为1090℃。在空气中加热时，金属镁在632℃～635℃开始燃烧。因此决定了镁的制备及合金冶炼工艺比较复杂。工业用镁的纯度可达到99.9%，但是纯镁不能用作结构材料，在纯镁中加入铝、锌、锂、锰、锆和稀土等元素形成的镁合金具有较高的强度，可以作为结构材料广泛应用。镁合金材料具有以下优点： （1）重量轻镁合金比重在所有结构用合金中属于最轻者，它的比重为铝合金的６８％，锌合金的２７％，钢铁的２３％，它除了做３Ｃ产品的外壳、内部结构件外，还是汽车、飞机等零件的优秀材料。 （2）比强度、比刚度高镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。 （3）耐振动性好在相同载荷下，减振性是铝的100倍，钛合金的300～500倍。 （4）电磁屏蔽性佳3Ｃ产品的外壳（手机及电脑）要能够提供优越的抗电磁保护作用，而镁合金外壳能够完全吸收频率超过１００ｄｂ的电磁干扰。 （5）散热性好一般金属的热传导性是塑料的数百倍，镁合金的热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，比热则与水接近，是常用合金中最高者。 （6）质感佳镁合金的外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。 （7）可回收性好只要花费相当于新料价格的4%，就可将镁合金制品及废料回收利用。 （8）稳定的资源提供镁元素在地壳中的储量居第八位，大部分的镁原料自海水中提炼，所以它的资源稳定、充分。 镁合金压力铸造的优点有： 高的生产率； 高精度； 好的表面质量； 精细的铸件晶粒； 可压铸薄壁和复杂结构的产品。0.6mm厚度 镁合金压铸和铝合金压铸相比： 生产率高50%； 可使用钢模，延长服务寿命；
金属基复合材料基体材料 姓名：xx 班级：xx 学号：xx 学院：xx
金属基复合材料基体材料 金属基复合材料是上世纪60年代发展起来的一门相对较新的材料科学，是复合材料的一个分支。随着航天、航空、电子、汽车以及先进武器系统的迅速发展对材料提出了日益增高的性能要求，除了要求材料具有一些特殊的性能外，还要具有优良的综合性能，这些都有力地促进了先进复合材料的迅速发展。电子、汽车等民用工业的迅速发展又为金属基复合材料的应用提供了广泛的前景。特别是近年来，由于复合材料成本的降低，制备工艺逐步完善，在21世纪金属基复合材料将会得到大规模的生产和应用。 本文主要介绍金属基复合材料的基体材料。 一、金属机体的作用： 固结增强体，与增强体一道构成复合材料整体，保护纤维使之不受环境侵蚀；传递和承受载荷，在颗粒增强金属基复合材料中基体是主要承载相，在纤维增强金属基复合材料中，基体对力学性能的贡献也远大于在聚合物基体和陶瓷基体在复合材料中的贡献；赋予复合材料一定形状，保证复合材料具有一定的可加工性;复合材料的强度、刚度、耐高温、耐介质、导电、导热等性能均与基体的相应性质密切相关。 二、金属基体占得比重： 基体在复合材料中占有很大的体积百分数。在连续纤维增强金属基复合材料中基体约占50%一70％的体积，一般占60%左右最佳。颗粒增强金属基复合材料中根据不同的性能要求，基体含量可在90%一25％范围内变化，多数额粒增强金属基复合材料的基体约占80%一90％。而晶须、短纤维增强金属基复合材料基体含量在70％以上，一般在80一90％。 三、金属基体的优势： 金属是最古老、最通用的工程材料之一，它们有许多成熟的成型、加工、连接方法可供金属基复合材料借鉴。在使用寿命、性能测试等方面有丰富的技术资料；对金属基体自身的性能积累有丰富的数据，对它们在使用中的优缺点拥有丰富的经验。弹性模量和耐热性高；强度高，还可以通过各种工程途径来进行强化；塑性、韧性好，是强而韧（strong and tough)的材料; 电、磁、光、热、弹等性能好，有应用于多功能复合材料的发展潜力。 四、金属基体的种类 金属与合金的品种繁多，目前用作金属基体材料的主要有铝及铝合金、镁合金、钛合金、镍合金、钢与铜合金、锌合金、铅、钛铝金属间化合物等。 五、金属基体选取的原则 基体材料成分的正确选择，对能否充分组合和发挥基体金属和增强物的性能特点，获得预期的优异综合性能满足使用要求十分重要。所以，在选择基体金属时应考虑以下几方面：
金属基复合材料的制备技术 摘要：现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高，使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化，集优点于一身，具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度，且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性，是一种优良的结构材料。 Abstract: The development of modern science and technology and industrial production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of structural material. 关键词：复合材料(Composite material)、发展概况(Development situation)、金属基复合材料(Metal base composite materia l)、发展前景(Development prospect) 正文： 一：复合材料简介 复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观的形式复合而成的多相材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。②夹层复合材料。③细粒复合材料。④混杂复合材料。[1] 二：金属基复合材料简介 (1)定义：金属基复合材料是以金属或合金为基体，以高性能的第二相为增强体的复合材料。它是一类以金属或合金为基体, 以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物, 其共同点是具有连续的金属基体。 (2)分类：按增强体类型分为：1.颗粒增强复合材料；2.层状复合材料；3.纤维增强复合材料 按基体类型分为：1.铝基复合材料；2.镍基复合材料；3.钛基复合材料；4.镁基复合材料 按用途分为：1.结构复合材料；2.功能复合材料 （3）性能特征：金属基复合材料的性能取决于所选用金属或合金基体和增强物的特性、含量、分布等。综合归纳金属基复合材料有以下性能特点。 A．高比强度、比模量 B. 良好的导热、导电性能 C．热膨胀系数小、尺寸稳定性好 D．良好的高温性能和耐磨性
铝镁锌合金牺牲阳极 系 列 介 绍 河南汇龙合金材料有限公司 2018年版
一、简单说明什么叫牺牲阳极法的阴极保护 阴极保护概述：金属的腐蚀是一种电化学反应的结果，在这里金属或合金与氧气或其他含氧介质相结合发生电化学反应，最终形成一种稳定状态的化合物。所有的金属都具有回复到最稳定状态的一种趋势。这种趋势体现在贱金属方面尤为明显，这些贱金属被称为活泼金属，具有更低或更负的电位。 海水中金属的电位序列: 镁-148V 锌 -103V 铝 35-H-079V 高精度钢、碳钢 -061V 铸铁 -061V 不锈钢 430 AISI (17% 铬) -057V 不锈钢 304 AISI (18% 铬18% 镍)-053V 铜棒-040V 铜-036V 铝铜合金-032V 镍 -02OV 钛-015V 硅-013V 钼-008V 阴极保护的原理:当两种金属在海水的电解质中发生电连接时，由于电位差，电子从活泼金属向不活泼金属移动。不活泼的金属称为阴极，活泼金属称为阳极。当阳极发生电流时，它在电解质中溶解成离子，同时产生电子。阴极通过与阳极电连接而获得电子。结果就是阴极负极化，起到防腐保护的作用。被保护金属获得了超量的电子而起到防止腐蚀被保护的作用，这样它的表面不会发生任何氧化的化学反应。 阴极保护的方法: 牺牲阳极法是利用电位低的金属或合金（如镁合金、锌合金、铝合金等）作为阳极，通过介质（如：海水等）与被保护金属相连接形成一个电池效应。在阴极（被保护结构）得到保护的同时，阳极不断地被消耗，故称为牺牲阳极。
那么牺牲阳极，保护阴极法究竟是什么？将你要保护的材料（贵重金属）放在阴极位置，牺牲的材料（还原性金属）放在阳极，反应时，阳极氧化溶解牺牲（金属变为金属离子），而在阴极这里金属离子得到电子变为金属单质，从而包覆在阴极材料的表面，因而起到保护的作用，所以叫做牺牲阳极保护阴极。将你要保护的材料（贵重金属）放在正极（阴极）位置，然后将牺牲的材料（还原性金属）放在负极（阳极）位置，反应时，负极（阳极）失电子氧化溶解牺牲（金属变为金属离子），而在正极（阴极）这里金属离子得到电子变为金属单质，从而包覆在正极（阴极）材料的表面，因而起到保护的作用，所以叫做牺牲负极保护正极，也可以叫做牺牲阳极保护阴极。 二、牺牲阳极法阴极保护的优点 1、不需要外部电源； 2、对邻近金属构筑物无干扰或很小； 3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。 4、调试后，可不需日常管理； 5、保护电流分布均匀，利用率高 三、牺牲阳极法阴极保护的工作原理 牺牲阳极保护阴极主要是用工业上，一般我们用价钱比较低的金属作为电解反应的阳极，通过电解反应的过程，阳极慢慢融化，来保护阴极比较贵的金属，那么牺牲阳极保护阴极主要发生的化学反应有哪些呢？它的工作原理是什么？
国际常用锌铝合金牌号及化学成分 发布者：admin 发布时间：2009-7-14 阅读：1197次 JIS H5202 铜Cu硅Si镁Mg锌Zn铁Fe锰Mn镍Ni钛Ti铅Pb锡Sn铬Cr (1986) AC1A 4.0-5.0 1.20 Max 0.15 Max 0.30 Max 0.50 Max 0.30 Max 0.05 Max 0.25 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max AC1B 4.0-5.0 0.20 Max 0.15-0.35 0.10 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.05-0.30 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max AC2A 3.0-4.5 4.0-6.0 0.25 Max 0.55 Max 0.80 Max 0.55 Max 0.30 Max 0.20 Max 0.15 Max 0.05 Max 0.15 Max AC2B 2.0-4.0 5.0-7.0 0.50 Max 1.00 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.35 Max 0.20 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max AC3A 0.25 Max 10.0-13.0 0.15 Max 0.30 Max 0.80 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.15 Max AC4A 0.25 Max 8.0-10.0 0.30-0.6 0.25 Max 0.55 Max 0.30-0.6 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.15 Max AC4B 2.0-4.0 7.0-10.0 0.50 Max 1.00 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.35 Max 0.20 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.20 Max AC4C 0.25 Max 6.5-7.5 0.25-0.45 0.35 Max 0.55 Max 0.35 Max 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.10 Max AC4CH 0.20 Max 6.5-7.5 0.20-0.40 0.10 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.05 Max AC4D 1.0-1.5 4.5-5.5 0.40-0.60 0.30 Max 0.60 Max 0.50 Max 0.20 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.15 Max AC5A 3.5-4.5 0.60 Max 1.2-1.8 0.15 Max 0.80 Max 0.35 Max 1.7-2.3 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.15 Max AC7A 0.10 Max 0.20 Max 3.5-5.5 0.15 Max 0.30 Max 0.60 Max 0.05 Max 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.15 Max AC7B 0.10 Max 0.20 Max 9.5-11.0 0.10 Max 0.30 Max 0.10 Max 0.05 Max 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.15 Max AC8A 0.8-1.3 11.0-13.0 0.7-1.3 0.15 Max 0.80 Max 0.15 Max 0.80-1.50 0.20 Max 0.05 Max 0.05 Max 0.10 Max AC8B 2.0-4.0 8.5-10.5 0.50-1.5 0.50 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.10-1.00 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max AC8C 2.0-4.0 8.5-10.5 0.50-1.5 0.50 Max 1.00 Max 0.50 Max 0.50 Max 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max AC9A 0.50-1.5 22-24 0.50-1.5 0.20 Max 0.80 Max 0.50 Max 0.50-1.50 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max AC9B 0.50-1.5 18-20 0.50-1.5 0.20 Max 0.80 Max 0.50 Max 0.50-1.50 0.20 Max 0.10 Max 0.10 Max 0.10 Max JIS H2212 铜硅镁锌铁锰镍钛铅锡铬(1990) ADC 1 1.0 Max 11.0-13.0 0.30 Max 0.5 Max 0.9 Max 0.3 Max 0.5 Max 0.1 Max ADC 3 0.6 Max 9.0-10.0 0.4-0.6 0.5 Max 0.9 Max 0.3 Max 0.5 Max 0.1 Max
镁铝锌合金在原来镀锌的基础上添加镁、铝和硅，据资料显示，其耐腐蚀效果相当于热浸镀锌钢板的15倍，热浸镀锌铝合金钢板的5－8倍。且具有卓越的耐红锈性，防锈功能是热 浸镀锌钢板的15倍。 新日铁镀镁铝锌SuperDyma Ⅰ 特点 ★ 降低成本“SuperDyma”与热浸镀锌钢板和热浸镀锌-5%铝合金钢板相比，镀敷附着量少却能实现相等的耐腐蚀性；此外，由于其具有卓越的耐红锈性，因此 可代替不锈钢或铝板付诸使用。 ★ 15倍超强耐腐蚀性“SuperDyma”在原来镀锌的基础上添加镁、铝和硅，因这些添加元素的复合作用，使耐腐蚀效果更佳。尤其是硅和镁的复合作用能使腐蚀抑制效果更上一层楼。（测试结果：“SuperDyma”之防锈功能比热浸镀锌钢 板高达15倍）。 ★ 加工性能良好“SuperDyma”具有耐严峻条件的加工密合性，此外镀层硬度 高，具有卓越的耐损伤性。 Ⅳ 制造规格 ★ 新日铁研制的镀镁铝锌钢板“SuperDyma”可提供的厚度范围为0.27～9.00mm，其中采用热轧钢板为原板时厚度一般为1.60～9.00mm；采用冷轧钢板 为原板时厚度一般为0.27～2.30mm。 ★ “SuperDyma”的机械性能与一般镀膜钢板相同，其镀敷附着量有K06～K45可供选择，“SuperDyma”的表面，用户可以指定进行使表面光滑的光轧处理、 化学合成处理或涂油处理。 Ⅱ 用途 ★ “SuperDyma”广泛应用于建筑、道路防护、立体停车场、仓储设备、汽车机电设备及其他金属成形领域：可制造各类钢构配件、耐腐蚀零部件、龙骨天花、 打孔板、电缆桥架等。 ★ 原来使用热浸镀锌钢板或热浸镀锌-5%铝合金钢板的构件，改用 “SuperDyma”便能实现更好的高耐腐蚀性。
复合材料 题目：浅谈金属基复合材料 姓名：陈贤 学号：1110131052 学院：机械工程学院 专业班级：11金属（2）班 指导教师：贺静
浅谈金属基复合材料 【摘要】文章从金属基复合材料的概念谈起，介绍了金属基复合材料的研发历史和用途并解释了几种常见的制备方法，并对最近该领域的研究热点做了一点解释。【关键词】金属基复合材料；SYSPLY；高能球磨发;界面 1.金属基复合材料概念及特性 金属基复合材料是以金属或合金为基体与各种增强复合材料复合而制成的复合材料。增强材料可以为纤维状、颗粒状和晶须状的碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。金属基体除金属镁、铝外，还发展有色金属钛、铜、锌、铅、铍超合金和金属间化合物，以及黑色金属作为金属基体。金属基复合材料除了具有高强度、高模量外，它能耐高温（树脂基复合材料通常只能在350℃以下的不同温度范围内使用），同时不燃、不吸潮、导热导电性好、抗辐射。正是由于这些特性，使其成为在许多应用领域里最具商业吸引力的材料，拥有广阔的发展前景。 2.金属基复合材料的发展历史及用途 金属基复合材料主要是随航空航天工业上高强度、低密度的要求而出现的，因此被广泛研究和应用的金属基复合材料是以Al、Mg等轻金属为基体的复合材料。20世纪60年代，以硼纤维连续增强的金属基复合材料如雨后春笋般发展起来。由于连续纤维增强复合材料价格昂贵和生产制造工艺复杂，70年代该材料的研究有所滑坡。随着涡轮发动机中高温部件对耐高温材料的不断需求，又触发了对金属基复合材料特别是钛基材料研究的复苏。非连续增强复合材料在80年代得到迅速发展，研究重点集中在以碳化硅或氧化铝粒子、短纤维增强铝基复合材料。金属基复合材料在航空和宇航方面的应用主要包括代替轻但有毒的铍，例如在美国的三叉戟导弹中用SiC/Al复合材料取代了铍。在非航空和宇航方面的应用，短纤维增强金属基复合材料在汽车领域的应用得到了普遍关注。例如局部增强内燃机活塞，其顶部是由氧化铝短纤维或氧化铝和二氧化硅短纤维混杂增强铝基复合材料构成。金属基复合材料在国外已经实现了商品化，而在我国仅有少量批量生产，以汽车零件、机械零件为主，主要是耐磨复合材料如颗粒增强铝基、锌基复合材料、短纤维增强铝基或锌基复合材料等，年产量仅5000吨左右，与国外差距较大。 3.金属基复合材料的主要制备方法 金属基复合材料的性能、特点、应用和制造成本等很大程度取决于金属基复合材料的制备工艺和方法。目前，金属基复合材料的制备工艺和方法可分为：搅拌铸造法、粉末冶金法、原位生成法、挤压铸造法和喷射成形法等。
金属基复合材料耐蚀性能研究现状 现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提出了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。传统的单一材料已经很难满足这种需要。因此，人们将注意力转向复合材料，复合材料是指由两种或两种以上成分不同，性质不同，有时形状也不同的相容性材料以物理方式合理的进行复合而制成的一种材料。其以最大限度的发挥各种材料的特长，并赋予单一材料所不具备的优良性能，复合材料的性能还具有可设计性的重要特征[1]。 作为复合材料重要分支的金属基复合材料（MMCs），发展于20世纪50年代末期或60年代初期。金属基复合材料是由连续的金属或者合金基体和增强体构成，具有一系列与金属性能相似的优点。当今，作为金属基复合材料的基体有铝基、镁基、铜基、铁基、钛基、镍基、高温合金基、金属间化合物及难熔金属基等，目前，国内外学者研究的金属基复合材料基体主要集中在铝和镁两个合金系上。增强体的选择要求与复合材料基体结合时的润湿性较好，并且增强体的物理、化学相容性好，载荷承受能力强，尽量避免增强体与基体合金之间产生界面反应等。常用的增强体主要有C纤维、Ti纤维、B纤维、Al2O3短纤维、SiC晶须、BC颗粒、SiC颗粒、Si3N4颗粒、WC颗粒、Mo2C颗粒、ZrO2颗粒、ZrB2颗粒、A12O3颗粒、碳纳米管和石墨等。增强相的选择并不是随意的，选择一个合适的增强体需要从复合材料应用情况、制备方法以及增强体的成本等诸多方面综合考虑[2]。 与合金和聚合物相比，金属基复合材料性能特点有:高比强度、高模量、高韧性、高导热导电性、膨胀系数小、耐磨性好、高温强度高、表面稳定性好等[3]。金属基复合材料具有强大的综合性能，在外层空间结构以及一些工业领域中有广泛应用前景，因而继树脂基复合材料之后，掀起了对其研究开发的热潮[4]。目前，金属基复合材料（MMC）作为材料的一个新兴领域已在航空航天系统，汽车系统及建筑等各个系统中得。 金属基复合材料的实际研究开始于20世纪20年代关于铝和氧化铝的粉末烧结研究，对于弥散强化机理的研究，是利用小颗粒第二相阻碍位错运动，通过存
作业（第一章） 一概念 比强度：材料的抗拉强度与材料的密度之比称为比强度 比模量：材料的弹性模量与材料的密度之比称为比模量 刚度(性)：刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。 二试从使用温度、性能和生产成本方面比较树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。 （1）使用温度： 树脂基复合材料：60~250 ℃； 金属基复合材料：400~600℃； 陶瓷基复合材料：1000~1500℃ （2）硬度： 陶瓷基>金属基>树脂基（取决基体） （3）耐自然老化性能： 陶瓷基>金属基>树脂基 （取决于基体材料性能和与增强材料的界面粘接） 三何谓复合材料？如何命名（试举例说明）？ 根据增强材料与基体材料的名称来命名。将增强材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面。 四复合材料的共同特点是什么？ （1）综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。 玻璃/环氧树脂复合材料具有钢的强度，又具有塑料的介电性能和耐腐蚀性能 （2）可按对材料的性能要求进行材料的设计和制造。 针对某种介质耐腐蚀性能的设计 （3）可制成所需的任意形状的产品，可避免多次加工工序。 可避免金属产品的铸模、切削、磨光等工序 五按增强纤维成分分类复合材料可分为哪几种？ （1）玻璃纤维复合材料 （2）碳纤维复合材料 （3）有机纤维（芳香族聚酰亚胺树脂、芳香族聚脂纤维、高强度聚烯烃纤维）复合材料（4）金属纤维（如钨丝，不锈钢丝）复合材料 （5）陶瓷纤维（如氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维）复合材料 作业（第二章） 一概念： 蠕变：材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。 塑性变形：材料的塑性变形是微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。 水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料的通称。 水玻璃：水玻璃为硅酸钠溶液状态，南方多称水玻璃，北方多称泡花碱。 反玻璃化：许多无机玻璃可以通过适当的热处理使其由非晶态转变为晶态，这一过程称为反玻璃化(加入成核剂，如TiO2)。具有热膨胀系数小，力学性能好和导热系数大等特点。 二金属基复合材料基体选择的原则是什么？ （1）金属基复合材料的使用要求
硅相增强高铝锌基复合材料研究赵冬伟 铜合金及其复合材料具有良好的导电、导热性能和耐磨性，是传统的耐磨材料。但是我国铜资源极度匮乏，开发新型滑动轴承材料是现在材料研究的热点之一。高铝锌合金具有优良的铸造性能、优良的力学性能和良好的耐磨、减摩性能，是近年来一起人们非常关注的新型有色金属材料，在机械行业已成功替代了部分铜合金、铝合金、巴氏合金，一些国家还将锌铝合金列入国家标准。ZA27合金在要求有较高强度和良好耐磨性的工况条件下，是取代铜合金的最佳选择。但是高铝锌合金尺寸稳定性差，高温性能较低，在使用温度超过100℃时合金的性能急剧下降。锌铝合金的尺寸稳定性差主要是由于富铜相CuZn5发生了不可逆四元转变造成的。一些文献研究表明，在锌合金中提高铝含量可以在合金中生产更多的高温α相，增强合金固溶强化效果，同时减少共析体数量，且与铜生成的硬质点除了CuZn5外，还产生了Cu3Al2和Cu9Al4提高了合金的耐磨性，降低合金的热膨胀性。但是溶质铝原子在晶界区的平衡析出聚集导致晶间腐蚀，加入微量的铜和镁可使铝相钝化。还有一些文献研究表明，在铸造锌基合金中加入一些Si元素，可以有效提高合金的耐磨性能，对于提高合金的热稳定性很有帮助。因此，开发Si颗粒增强高铝锌基复合材料将会进一步拓展铸造锌基合金的应用。 目前制备颗粒增强复合材料的方法主要有两种。一种是外加颗粒增强复合材料；另一种是原位自生颗粒增强复合材料。采用原位自生法制备出的复合材料中增强相合基体界面清洁无污染，属于冶金结合方式，而且增强相分布均匀、尺寸细小。原位自生法制备颗粒增加复合材料时，多采用外加元素与基体之间发生化学反应生成高熔点陶瓷增强相。这就需要较高的反应温度，而且涉及一系列的复杂的化学反应、热力学反应等，在实际中不便于控制，对锌合金这种低熔点、易氧化的金属不是最佳选择。本次试验以Si颗粒增强为增强材料，采用原位自生法的普通铸造工艺来制备Si颗粒增强高铝锌基的复合材料，该方法更具工业应用价值，能为进一步扩大铸造锌铝合金的应用提供依据。 1 试验材料及方法 1.1 试验材料 试验材料为纯铝、工业纯锌、Al-30wt%Si中间合金、Al-30wt%Cu中间合金、纯Mg和三元复合变质剂。试验材料的设计成分如表1所示。试验材料的熔炼过程见图1所示。 表1 试验材料的名义化学成分(wt%) 图1 制备试验材料流程图 1.2 复合材料的制备 先对坩埚电阻炉进行清炉，并预热坩埚及熔炼工具到约300℃，喷刷涂料。然后清理和预热炉料，配料计算，准备熔剂、变质剂和清渣剂。装料的顺序为：Al-Si，Al-Cu中间合金，纯铝锭，工业纯锌锭、纯镁等。 炉料装完之后，升温熔化。待炉料全部熔化后，除渣并轻轻搅拌合金液3~5圈。温度达到660℃时，用钟罩将预热到200℃的金属锌块压入，待锌块全部熔化后1~3分钟，加入熔剂，并立即用钟罩将金属镁压入熔池的一定深度处并缓慢回转和移动3~5分钟。然后升温到 710~730℃，用占炉料总质量0.3%~0.5%的C2Cl6分2~3次用钟罩压入合金液内进行精炼 10~15分钟，缓慢在炉内绕圈。精炼结束后，在730℃用占炉料总质量的3%~4%的三元复合变质剂进行变质处理，变质时间20分钟。当变质完成后加入除渣剂并进行搅拌，然后静置5~10分钟。当温度达到700℃时扒渣出炉浇注。金属模由于受热退让性差，容易产生铸造应力，因此浇注时观察模具，待浇道口金属液凝固立即打开模具取出铸件。 1.3 试验方法