分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 在热浸镀Galfan镀层表面制备了镧盐转化膜,采用扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)、原子力扫描探针显微分析(AFM)研究镧盐转化膜的表面形貌、化学成分和结构。通过中性盐雾试验、电化学极化分析和电化学阻抗研究膜层的耐腐蚀性能,确定最佳成膜时间。结果表明:镧盐转化膜成膜不均匀,优先在晶界或相界等活性区域;随着处理时间的延长,膜层的厚度增加;膜层上存在裂纹,且裂纹随着处理时间的延长而变宽,处理时间超过30min时,膜层脱落,耐腐蚀性能降低;镧盐转化膜由La的氧化物/氢氧化物以及少量的Al和Zn的氧化物/氢氧化物组成。与未经处理的热浸镀Galfan镀层相比,镧盐转化膜显著减低基体的腐蚀速率,明显提高其耐腐蚀性能。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 采用二元合金晶体相场模型模拟研究了Sn/Cu 互连体系Cu/Cu3Sn 界面及金属间化合物层中Kirkendall 空洞形成和形貌演化及长大过程, 对Kirkendall 空洞生长的微观机制进行了剖析, 同时还模拟和分析了界面Cu3Sn层厚度和杂质含量对Kirkendall 空洞形貌和生长动力学的影响. 研究表明, Kirkendall 空洞的生长过程由4 个阶段组成: Cu/Cu3Sn界面形成大量原子错配区, 原子错配区迅速成长为空洞, 空洞的长大及随后的空洞合并生长. Kirkendall 空洞优先在Cu/Cu3Sn 界面处形核,其尺寸随时效时间的延长而增大, 并在时效后期空洞的生长伴随有空洞的合并. Cu3Sn 层厚度增加和杂质含量增多均使得Kirkendall空洞数量和生长指数增加以及尺寸增大, 并且2种情况下空洞数量随时间的变化均呈现先增后减的规律.
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 在450 ℃镀锌条件下,锌浴中加入质量分数为0.2%的Al,采用扫描电镜(SEM)观察镀层的结构特征,利用能谱仪(EDS)定量分析相的微区成分以及利用其线扫描和面扫描定性分析镀层截面元素变化情况。借助Miedema模型和Toop模型,计算了镀层中各二元Fe-Al、Fe-Zn和三元Fe2Al5Znx(η)金属间化合物(IMC)的热力学值,分析了随镀锌时间的延长,出现Fe2Al5抑制层失稳破坏而产生Fe-Zn反应的根本原因。结果表明,因为Fe-Al IMC比Fe-Zn IMC具有更稳定的热力学性质,钢基体与锌浴界面优先产生连续的Fe2Al5金属间化合物抑制层,抑制Fe-Zn反应,但随镀锌时间的延长,Fe2Al5的失稳破坏丧失对Fe-Zn反应的抑制作用,生成FeZn10(δ)相。 Fe2Al5抑制层的失稳机制有两种:一种是Fe2Al5/锌浴界面处Al的局部贫化导致Zn对Fe2Al5的侵蚀,形成Fe2Al5Znx,造成系统热力学稳定性降低,从而导致Fe2Al5被Zn侵蚀分解,同时在Fe2Al5∕锌浴界面产生FeZn10(δ)相;另一种是Zn通过Fe2Al5晶界向钢基体扩散,直接在Fe2Al5∕钢基体界面产生δ相,并引起Fe2Al5的迸发失稳。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要: 简述了外场辅助球磨技术的发展及其在材料制备中的应用。介绍了近年来发展的介质阻挡放电等离子体辅助球磨(DBDP-milling)新技术的基本原理和方法,阐述了DBDP球磨利用等离子体的热效应、高能电子轰击效应和球磨机械力效应的协同作用,增强粉体在球磨过程中的组织细化、活性激活、化学反应等效果和机理。在此基础上,简要介绍了该方法在硬质合金、锂离子电池负极材料、储氢材料等制备中的应用。研究结果表明,采用等离子体辅助球磨制备上述材料,不仅极大提高了球磨方法制备材料的效率,而且通过形成独特的结构显著提高了材料的性能;此外,还有可能建立新的材料生产制备工艺。已取得的研究成果表明,等离子体辅助球磨技术在粉末材料细化、材料表面改性、机械合金化、复合材料制备和气固反应等方面具有巨大的潜力。