铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

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TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用的开题报告

TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用的开题报告以下是关于“TiO2薄膜在不锈钢上防腐机理的研究及应用”的开题报告：一、选题背景不锈钢作为一种重要的材料，广泛应用于工业、建筑、制造业等领域。

然而，在某些腐蚀介质环境中，不锈钢仍然会发生腐蚀。

因此，寻找一种有效的防腐方法就变得尤为重要。

TiO2薄膜具有优异的防腐性能，因此被广泛应用于金属材料的防腐保护领域。

然而，TiO2薄膜的防腐机理尚未完全清楚，需要深入研究。

二、选题意义通过研究TiO2薄膜在不锈钢上的防腐机理，不仅可以了解TiO2薄膜对不锈钢的防腐性能，同时也可以揭示TiO2薄膜的防腐机理，为TiO2薄膜在其他应用领域(如环境污染治理、光催化等)的研究提供参考。

此外，研究TiO2薄膜在不锈钢上的应用也有一定的市场前景和实际应用价值，能够为工业领域提供一种更加可靠和经济的防腐保护方案。

三、研究内容和方法1. 研究内容本研究将围绕以下内容展开：(1) TiO2薄膜在不锈钢上的制备方法研究。

(2) TiO2薄膜在不锈钢上的防腐性能测试及分析。

(3) TiO2薄膜在不锈钢上的防腐机理探讨。

2. 研究方法(1) 制备TiO2薄膜：采用物理蒸发法、溅射法或其他方法制备TiO2薄膜。

(2) 防腐性能测试：采用电化学测试、盐雾试验、自然腐蚀试验等方法评估TiO2薄膜在不锈钢上的防腐性能。

(3) 防腐机理探讨：采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)等方法分析TiO2薄膜在不锈钢上的形貌结构和晶体结构变化等。

四、预期成果和实际应用1. 预期成果(1) 探讨TiO2薄膜在不锈钢上的防腐机理，揭示TiO2薄膜的防腐机制。

(2) 提出一种可行的TiO2薄膜在不锈钢上的制备方法。

(3) 评估TiO2薄膜在不锈钢上的防腐性能，探索一种经济、有效的不锈钢防腐技术。

2. 实际应用本研究的成果有望应用于工业领域，提高不锈钢在腐蚀环境下的抗腐蚀能力，在建筑、制造、航空航天等领域中得到应用。

Al、(Al,Si)涂层的制备及其在550℃液态铅铋合金中的防腐蚀性能研究

第38卷第3期核科学与工程Vol.38 No.3 2018年6月Nuclear Science and Engineering Jun.2018Al、（Al，Si）涂层的制备及其在550 ℃液态铅铋合金中的防腐蚀性能研究雷曼1，董伟伟1，方晓东1，田书建2，姜志忠2（1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥230031；2. 中国科学院核能安全技术研究所，安徽合肥230031）摘要：液态铅铋是加速器驱动次临界系统（ADS）的冷却剂兼散裂靶主选材料之一，作为加速器ADS系统中最合适的候选结构材料之一的奥氏体不锈钢316L，如果在高温液态铅铋合金（LBE）中遭受腐蚀会严重影响系统的安全性，因此必须要提高结构钢材的高温防腐蚀性能。

本文利用热蒸发法在奥氏体不锈钢316L表面制备了Al及Si掺杂Al的Al-Si，Si-Al和Al（Si）四种涂层。

利用X射线衍射，扫描电子显微镜和能谱仪表征和分析了涂层的相结构和显微结构。

将四种涂层在550 ℃液态铅铋防腐1 000 h后，研究了它们的防腐蚀性能。

结果表明，在目前的腐蚀条件下，四种涂层均具有良好的防LBE腐蚀性能，其中Al-Si涂层的防腐蚀性最好。

关键词：液态铅铋合金（LBE）；热蒸发法；Al涂层；（Al，Si）涂层；防腐蚀中图分类号：TL214+.6文章标志码：A文章编号：0258−0918（2018）03−0499−07Preparation of Aluminum and (Aluminum，Silicon) Coatings and Study of the Coatings Anti-corrosion Properties in 550 ℃Liquid Lead-bismuth EutecticLEI Man1，DONG Wei-wei1，FANG Xiao-dong1，TIAN Shu-jian2，JIANG Zhi-zhong2（1. Anhui Provincial Key Laboratory of Photonic Devices and Materials，Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Hefei of Anhui Prov. 230031，China；2. Institute of Nuclear Energy Safety Technology，Chinese Academy of Sciences，Hefei of Anhui Prov. 230031）Abstract：Liquid lead-bismuth eutectic (LBE) is one of candidates of spallation target and coolant materials for the Accelerator Driven Sub-critical System (ADS)，and the austenitic stainless steel 316L is considered as a possible candidate structural material for ADS.______________________收稿日期：2017−04−16基金项目：国家自然科学基金项目（NO. 91026002）作者简介：雷曼（1988—），女，安徽人，硕士，主要从事材料科学的研究499However the corrosion of austenitic stainless steel 316L in this liquid alloy will affect the security of the system. In order to solve the problems，the Al and (Al，Si) coatings were prepared on austenitic stainless steel 316L by thermal evaporation deposition method. Three different process were used to prepare (Al，Si) coatings and they were Al-Si，Si-Al and Al(Si) coatings. The microstructure and phase of the samples was examined by SEM，EDS and XRD. The anti-corrosion properties of these samples were studied in liquid LBE at 550 ℃for 1 000 h. The results showed that all the coatings have good resistance to LBE corrosion and the anti-corrosion performance of the Al–Si coating is the best.Key words：Liquid lead-bismuth eutectic(LBE)；Thermal Evaporation Deposition；Al coating；(Al，Si) coatings；anti-corrosion加速器驱动次临界系统（ADS）安全性强，不产生或少产生长寿命核废物，并能嬗变长寿命锕系废物，减少核废料，提高燃料利用率[1]。

纳米涂层对金属基材的保护研究

纳米涂层对金属基材的保护研究在当今的工业领域，金属材料的广泛应用不言而喻。

然而，金属在使用过程中往往面临着腐蚀、磨损、氧化等诸多挑战，这不仅会影响其性能和外观，还可能缩短使用寿命，增加维护成本。

为了解决这些问题，纳米涂层技术应运而生，成为了保护金属基材的一种有效手段。

纳米涂层，顾名思义，是指厚度在纳米级别的涂层。

由于其极小的尺寸，纳米涂层能够展现出独特的物理、化学和机械性能，从而为金属基材提供卓越的保护。

首先，让我们来了解一下金属腐蚀的机理。

金属腐蚀本质上是一种电化学过程，当金属与周围环境中的电解质接触时，会发生电子转移，导致金属原子溶解进入溶液中。

例如，在潮湿的空气中，铁会与氧气和水发生反应，生成铁锈。

而纳米涂层可以通过物理隔离和化学稳定作用，有效地阻止这种反应的发生。

纳米涂层能够在金属表面形成一层致密的保护膜，这层膜的孔隙率极低，能够阻挡氧气、水分和其他腐蚀性介质的侵入。

与传统的涂层相比，纳米涂层的颗粒尺寸更小，分布更均匀，因此能够提供更全面、更持久的防护。

其次，纳米涂层还可以改善金属表面的耐磨性。

在机械运动中，金属部件之间的摩擦和磨损是不可避免的。

纳米涂层具有较高的硬度和韧性，能够承受摩擦和磨损带来的应力，减少金属表面的损伤。

例如，在汽车发动机的零部件上应用纳米涂层，可以显著提高其耐磨性，延长发动机的使用寿命。

此外，纳米涂层还能增强金属的抗氧化性能。

在高温环境下，金属容易与氧气发生反应，形成氧化层。

纳米涂层可以降低金属表面的活性，抑制氧化反应的进行，从而保持金属的性能稳定。

纳米涂层的制备方法多种多样，常见的有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、溶胶凝胶法等。

物理气相沉积是通过蒸发或溅射等物理过程，将材料从源物质转移到基体表面形成涂层。

这种方法制备的纳米涂层纯度高、结合力强，但设备成本较高。

化学气相沉积则是利用气态物质在基体表面发生化学反应生成涂层。

它可以实现大面积、均匀的涂层沉积，但反应条件较为苛刻。

0-SMT无铅焊接与问题分析解决培训7-无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题

无铅：SAC305 有铅：Sn-37Pb
峰值温度 235~245℃ 210~230℃
液相时间 IMC厚度 50~60s 不容易控制 60~90s 容易控制
与锡铅钎料相比，无铅钎料最大的不同是：
在再流焊和随后的热处理及热时效（老化）过程中金
属间化合物会进一步长大，从而影响长期可靠性
Sn-37Pb
Sn-A-gCu
温就能满足有铅焊料的焊接温度了，而无铅焊接时对于复
杂的产品焊接温度高达260℃，因此元器件封装能否耐高温是必须考虑的问题了。
塑封元器件开裂失效的例子
高温影响器件内部连接的可靠性
受潮器件再流焊时，在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部“破裂”
跟部断裂
FC-BGA（flip chip）的内部结构
倒装芯片凸点
Sn-Ag-Cu结晶组织非平衡状态凝固：
固溶对方的元素。结晶的形状比 Sn先结晶，以枝晶状（树状）出较规则，因此外观比较光滑现，中间夹Cu6Sn5和Ag3Sn。
三．关于过渡时期无铅产品长期可靠性的讨论
长期可靠性没有定论
是高可靠产品获得豁免的主要原因之一
无铅产品长期可靠性问题
高温损坏元器件机械震动失效热循环失效
2. PCB焊盘表面材料
有铅 Sn/Pb热风整平（HASL） Ni/Au（化学镀Ni和浸镀金ENIG ，俗称水金板）无铅无铅HASL Ni/Au
Cu表面涂覆OSP
浸银（I－Ag）
Cu表面涂覆OSP
浸银（I－Ag）浸锡（I－Sn）
3. 元器件焊端表面镀层材料
有引线元件引线材料 Cu Ni 42号合金钢有引线元器件焊端表面镀层材料有铅无铅 Sn/Pb Sn Ni /Au Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi 无引线元器件焊端表面镀层材料有铅无铅 Sn/Pb Sn Ni Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi Sn/Bi

汽车玻璃无铅焊料与工艺探讨

天线与车内电路连接的接插件焊接，即玻璃上所涂银浆与所用接插件问的无铅焊接。１．１对铅的使用限制规定和欧美的研究开发动向
目前，无铅焊料在研发的有Ｓｎ — Ａｇ，Ｓｎ — Ｚｎ，Ｓｎ — Ｂｉ三种类型，就无铅焊料的研发趋势而言，不可能成为现
２无铅焊料的开发与应用
焊料中无蓄意添加铅或含铅物质，焊料中的铅含
量低于０．１％（１０００ＰＰＭ）。
１．２．２理想的无铅焊料的要求
良好的物理性能及机械性能；良好的可焊性、润湿
性、导通率、可靠性；在焊接工艺上有较宽的工艺窗口；
响体内蛋白质的正常合成，破坏中枢神经，造成神经和再生系统紊乱、呆滞、贫血、智力下降、高血压甚至不孕
润湿性等，能像纯金属那样在单一温度下熔融、凝固。
作为ｓｎ — Ｐｂ系替代的无铅焊料，在开发研制过程中，要
完全达到与原相同性质是很困难的，只有通过对Ｓｎ基
用Ｐｈ、 №、ｃｄ或Ｃｒ＋６的材料和元件清单。目前，欧盟法
规对于中国出口的汽车产品略微放宽了要求，规定在２００８年７月１５Ｅｌ后，新车型报废时，在符合有害物质
Ｆｏｒｄ汽车公司率先推出“ 绿色概念 ” 在未来市场上
１无铅焊料的现状与要求
症等。１．４欧盟指令
料
新技术
２０００年９月１８Ｈ，欧洲议会和理事会指令通过
“ 就报废车辆方面的２０００／５３／ＥＣ ” ，该指令草案修改了依照废弃车辆指令２０００／５３／ＥＣ第４（２）（ａ）条规定的２００３年７月１日之后上市车辆的材料和元件中免除禁止使

涂层金属的腐蚀及涂层的防护机制

涂层金属的腐蚀及涂层的防护机制摘要：金属材料容易被腐蚀，而涂层是有效而经济的防腐蚀方法。

引起金属腐蚀的因素较多，像涂层性能失效、气体污染物的侵蚀、金属沾染了可溶盐污染物质或者金属表面处理不当引起的。

涂层金属之所以老化是因为自由基原理，而金属腐蚀则是电化学反映机理。

本文主要阐述了大气环境中涂层金属的腐蚀及涂层的防护机制。

关键词：涂层金属；金属腐蚀；防护机制一.引言金属材料在大气环境中很容易被腐蚀这是一个很常识的现象。

在化学热力学原理中金属腐蚀是一种自发过程，因此要想保护金属不被腐蚀，在金属表层进行涂层是常用的方法之一。

金属涂层是一种经济有效的保护金属的材料，金属在涂层之下其电化腐蚀的几率减少，涂层阻断了金属和大气中腐蚀物质的结合来源，使得金属在涂层下保持原有的性质。

但是金属涂层的保护作用也不是万能的，军涂层金属依然有可能遭遇腐蚀，那么如何能加强有机涂层在大气环境中的防腐蚀效果，本文就金属腐蚀的规律和涂层失效的原理进行了分析和论述。

二.涂层金属腐蚀及涂层失效的机制分析（一）涂层金属腐蚀原理（二）涂层老化和失效原理金属暴露在大气中会产生腐蚀，而涂层失效的原理则是老化和失效，像一些化学成分、物理机械等外部因素的侵入都能导致金属涂层失效。

金属涂层失效会呈现出以下状态：表面色泽暗淡，颜色失真，表层碎化导致的开裂或细纹等。

导致涂层老化的原因很多，像昼夜变化引起的张力及紫外线照射等都是引起涂层老化的外界因素。

紫外线暴烈照射下的涂层其吸水率增加，暴晒后一些亲水基团会大量增加，像羟基、烷基过氧化氢、羰基等，这些都导致了涂层的吸水性增加，进而使得涂层失效引起金属腐蚀。

另外，自由基浓度也是引起金属涂层老化的一个因素。

自由基浓度在正常的大气环境中处于低活动稳定状态，但是遇到紫外线照射后就会产生一些小分子，像酮、醇、酸等。

当这些小分子遇到水或者水汽时就很容易掉落，造成涂层表面的收缩和厚度的削减，最终导致涂层开裂、脆化，使得涂层失去保护金属表面的作用。

ZnAlMg基高温无铅钎料的研究的开题报告

ZnAlMg基高温无铅钎料的研究的开题报告一、选题背景高温无铅钎料是一种新型的钎接材料，因其无铅、低温熔点、良好的焊接性能和力学性能而备受瞩目。

研究高温无铅钎料已是当前钎接材料研究的重点之一，但现有的高温无铅钎料还存在一些问题，如过高的熔点和低的强度等。

因此，对于高温无铅钎料的研究仍有必要和重要性。

二、选题意义本文拟研究的是一种新型的高温无铅钎料——ZnAlMg基高温无铅钎料。

该钎料是一种新型的钎接材料，因其在高温下具有良好的力学性能和焊接性能而被广泛应用。

然而，目前对于ZnAlMg基高温无铅钎料的研究仍比较缺乏，需要进一步进行研究和探索。

本研究旨在深入研究ZnAlMg基高温无铅钎料的性能及其影响因素，为该钎料的进一步应用提供理论和实践基础。

三、研究目标和内容（1）研究ZnAlMg基高温无铅钎料的制备方法及工艺参数。

（2）研究ZnAlMg基高温无铅钎料的力学性能、焊接性能以及热稳定性能。

（3）分析影响ZnAlMg基高温无铅钎料性能的因素，如添加元素、热处理等。

（4）研究ZnAlMg基高温无铅钎料的微观结构及其与性能的关系。

（5）为ZnAlMg基高温无铅钎料的进一步优化提供理论基础和实验数据。

四、研究方法（1）制备不同组成的ZnAlMg基高温无铅钎料。

（2）采用力学性能测试、焊接性能测试和热稳定性能测试等方法对ZnAlMg基高温无铅钎料进行综合性能测试。

（3）利用SEM、XRD等手段对ZnAlMg基高温无铅钎料的微观结构进行分析。

（4）对测试结果进行统计分析，分析影响ZnAlMg基高温无铅钎料性能的因素。

五、预期成果（1）研究出一种性能稳定、焊接性能良好的ZnAlMg基高温无铅钎料。

（2）深入掌握ZnAlMg基高温无铅钎料的物理、化学及力学性能。

（3）掌握影响ZnAlMg基高温无铅钎料性能的主要因素。

（4）为ZnAlMg基高温无铅钎料的进一步应用提供技术和理论支持。

Fe基非晶纳米晶复合涂层结构及耐磨耐蚀性能研究

Fe 基非晶纳米晶复合涂层结构及耐磨耐蚀性能研究祝军北京科技大学分类号：____________密级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________北京科技大学硕士学位论文论文题目：Fe 基非晶纳米晶复合涂层结构及耐磨耐蚀性能研究学号：_________________________作者：_________________________专业名称：_________________________2007年03月02日祝军公开１０００８材料学 S2*******TG174.442北京科技大学硕士学位论文论文题目：作者：_________________________指导教师：单位：协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2007年 03月 02日学位授予单位：北京科技大学樊自拴副教授北京科技大学 Fe 基非晶纳米晶复合涂层结构及耐磨耐蚀性能研究祝军Fe基非晶纳米晶复合涂层结构及耐磨耐蚀性能研究Study of the Construction and Anti-wear and Anti-corrosion Performance of Iron Base Amorphous and Nano-crystal Coatings研究生姓名：祝军指导教师姓名：樊自拴北京科技大学材料科学与工程学院北京100083，中国Candidate： Zhu JunSupervisor： Fan ZishuanSchool of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology Beijing30 Xueyuan Road，Haidian DistrictBeijing 100083，P.R.CHINA北京科技大学硕士学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。

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ＣｏｒｒｏｓｉｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄＭｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＦｅ — ＢａｓｅｄＭｅｔａｌｌｉｃＧｌａｓｓ
ＣｏａｔｉｎｇｉｎＭｏｌｔｅｎＬｅａｄ — ＦｒｅｅＳｏｌｄｅｒ
Ｖｏ１．４６ＮＯ．１１ＮＯＶ．２Ｏ１３
铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理
叶福兴一，王付胜一，崔崇１，２陆冠雄，
（１．天津大学材料科学与工程学院，天津３０００７２；２．天津市现代连接技术重点实验室，天津３０００７２）摘要：选用Ｆｅ基非晶合金粉末（含有Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ），采用等离子喷涂方法在Ｑ２３５基体上制备了金属
分为（Ｆｅ，ｃｒ）Ｓｎ，．Ｑ２３５基体表面的Ｆｅ基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大，没有出现明显的腐蚀分层，表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力关键词：无铅钎料；金属玻璃；腐蚀
中图分类号：ＴＧ１７４．４文献标志码：Ａ文章编号：０４９３ — ２１３７（２０１３）１１－１０３４ — ０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｋｉｎｄｏｆＦｅ — ｂａｓｅｄａｌｌｏｙｐｏｗｄｅｒ（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＣｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，）ｗｉｔｈｈｉｇｈｇｌａｓｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ
产物．研究结果表明：相同实验条件下，Ｑ２３５铜和１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢表面均腐蚀严重，断面微观组织分为钎料
层、腐蚀层和基体层．其中Ｑ２３５钢的腐蚀剧烈，腐蚀层成分为ＦｅＳｎ２；１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢腐蚀较严重，腐蚀层成
ｔｕｒｅ（４５０℃ ）ｍｏｌｔｅｎｌｅａｄ — ｆｒｅｅｓｏｌｄｅｒｉｎａｓｅｌｆ－ｄｅｓｉｇｎｅｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔ — ｕｐ．Ｔｈｅｃｒｏｓｓ — ｓｅｃｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃ —
Hale Waihona Puke １Ｃｒｌ８Ｎｉ９ＴｉｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌａｎｄＱ２３５ｓｔｅｅｌｗｉｔｈＦｅ－－ｂａｓｅｄｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓｃｏａｔｉｎｇｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａ・－
ｗａｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎＱ２３５ｓｔｅｅｌｂｙｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｉｎｇ（ＡＰＳ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＴｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅＱ２３５ｓｔｅｅｌ，
玻璃涂层．在自行设计的腐蚀实验装置中将Ｑ２３５铜、１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢和覆有Ｆｅ基金属玻璃涂层的Ｑ２３５钢浸入
４５０℃ 的高温液态无铅钎料ｓｎ一３．５Ａｇ．０．５Ｃｕ中进行腐蚀，利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀
第４６卷第１１期２０１３年１１月
Ｄ０Ｉｌ０．１１７８４／ｔｄｘｂ２０１３１１１４
天津大学学报（自然科学与Ｔ程技术版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）
ＹｅＦｕｘｉｎｇ一，ＷａｎｇＦｕｓｈｅｎｇ一，ＣｕｉＣｈｏｎｇ一，ＬｕＧｕａｎｘｉｏｎｇ，
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＪｏｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）