鋅與鋅合金及應用

內(nèi)容概要

　　《鋅與鋅合金及應用》全面地、系統(tǒng)地介紹了鋅、鋅合金及鋅基材料的性能、生產(chǎn)及應用，包括鋅的特點及其應用與生產(chǎn)的歷史狀況；防腐蝕用鋅及鋅合金；重力鑄造及壓力鑄造用鋅合金；加工鋅合金；鋅基材料（主要為鋅基復合材料及鋅粉、氧化鋅）；鋅與生物及鋅的回收與利用等內(nèi)容?！　　朵\與鋅合金及應用》從每項材料的產(chǎn)生、發(fā)展述起，逐層擴展至該項材料在現(xiàn)今國內(nèi)外的生產(chǎn)，使用狀況及其最新研究成果；注重理論聯(lián)系實際，包括基本理論及實際應用與生產(chǎn)要點；著眼于每項技術的全局，重點闡述其在鋅領域的應用?！　　朵\與鋅合金及應用》可作為相關專業(yè)師生、科研人員及生產(chǎn)人員的參考用書。

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第1篇 緒論及鋅的特性第１章 緒論11.1 鋅、鋅合金與鋅基材料的性能特點及應用11.2 鋅的資源31.3 鋅的生產(chǎn)4１.３.１人類使用和生產(chǎn)鋅的歷史4１.３.２鋅生產(chǎn)方法概述71.4 鋅的生產(chǎn)、消費和鋅礦的開采111.5 鋅的消費結構13第２章 鋅的特性152.1 鋅的原子結構、晶體結構及其對鋅物理化學性質(zhì)的影響15２.１.１鋅的原子結構15２.１.２導電性和電離能15２.１.３蒸發(fā)潛熱和沸點16２.１.4 熔點和熔化潛熱16２.１.５表面張力17２.１.６化學親和力17２.１.７原子直徑的影響18２.１.８晶體結構182.2 鋅的物理性能202.3 鋅的化學性能和電化學性能22２.３.１鋅的化學性能22２.３.２鋅的電化學性能222.4 鋅的力學性能26２.４.１鋅在常溫時的力學性能26２.４.２純度、溫度及加工狀態(tài)對鋅力學性能的影響262.5 鋅及其合金的工藝性能282.6 雜質(zhì)對鋅性能的影響302.7 鋅合金的類型31第2篇 防腐蝕鋅合金第３章 鋅的腐蝕性能及其在防腐蝕各領域的應用323.1 鋅在大氣中的腐蝕情況32３.１.１影響鋅大氣腐蝕性能的因素32３.１.２鋅在不同大氣中的腐蝕情況343.2 鋅在水中的腐蝕36３.２.１ｐＨ值的影響36３.２.２溫度的影響37３.２.３充氣對鋅在水中腐蝕速率的影響37３.２.４ＣＯ２含量的影響38３.２.５碳酸鹽類的影響38３.２.６鋅與酸、堿、鹽的作用41３.２.７雨水對鋅的作用41３.２.８鋅中雜質(zhì)含量對鋅腐蝕速率的影響423.3 鋅在土壤中的腐蝕42３.３.１土壤環(huán)境的基本特點42３.３.２土壤腐蝕的影響因素43３.３.３鋅在各種土壤中的腐蝕性44３.３.４建筑材料對鋅的腐蝕453.4 雙金屬腐蝕453.5 鋅在防腐蝕領域中的應用46第４章 熱鍍鋅及鋅合金484.1 熱浸鍍鋅層的結構和性能48４.１.１Ｆｅ?Ｚｎ二元合金系統(tǒng)狀態(tài)圖48４.１.２鋼鐵熱鍍鋅層的結構、各相層的性質(zhì)及其形成過程49４.１.３影響熱浸鍍鋅層結構的因素514.2 鋼材熱鍍鋅67４.２.１鍍鋅鋼板的腐蝕過程67４.２.２熱浸鍍鋅層的耐蝕性和鍍鋅鋼板的使用壽命684.3 鋼材熱鍍鋅鋁合金70４.３.１熱浸鍍鋁層的結構和性能特點70４.３.２熱鍍鋅鋁合金的研制70４.３.３鋅?鋁二元合金相圖71４.３.４熱鍍鋅鋁合金的化學成分、組織結構及其性能特點72４.３.５熱鍍鋅鋁合金鋼板的性能784.4 高耐蝕鋅?鋁?鎂合金鍍層93４.４.１Ｚｎ?６％Ａｌ?３％Ｍｇ合金鍍層鋼板93４.４.２Ｚｎ?１１％Ａｌ?３％Ｍｇ?０.２％Ｓｉ合金鍍層鋼板994.5 其他合金鍍層鋼板106４.５.１Ｚｎ?０.５％Ｍｇ合金鍍層鋼板106４.５.２Ｚｎ?Ｎｉ合金鍍層109４.５.３Ｚｎ?Ｂｉ合金鍍層112４.５.４Ｚｎ?Ｓｎ合金鍍層1134.6 熱鍍鋅用的鋅鍋及熔鋅操作要點114４.６.１鍍鋅鍋的發(fā)展過程114４.６.２金屬鋅鍋115４.６.３陶瓷鋅鍋117４.６.４鋅浴中鋅渣與浮渣的形成、影響及減渣除渣措施119第５章 電鍍、機械鍍、滲鍍、熱噴涂及富鋅漆用鋅及鋅合金1255.1 電鍍鋅及鋅合金125５.１.１電鍍鋅的特點125５.１.２電鍍鋅電解液類型、特點及鍍鋅層使用壽命125５.１.３鍍鋅層的鉻酸鈍化處理127５.１.４鐵系電鍍鋅合金128５.１.５其他電鍍鋅合金131５.１.６幾種主要電鍍鋅合金的性能比較133５.１.７電鍍鋅合金國內(nèi)外應用情況1335.2 機械鍍和黏附鍍134５.２.１機械鍍134５.２.２黏附鍍134５.２.３機械鍍的特性與應用1355.3 滲鍍鋅135５.３.１滲鍍工藝過程135５.３.２滲鍍鋅層的特性136５.３.３滲鍍鋅的應用1375.4 熱噴涂鋅及鋅合金137５.４.１熱噴涂設備137５.４.２熱噴涂工藝140５.４.３噴涂材料140５.４.４熱噴涂涂層特性142５.４.５鋅噴涂的應用1435.5 富鋅漆144５.５.１富鋅漆的組成及其性能144５.５.２富鋅漆和熱浸鍍鋅的比較與選用146５.５.３鋅粉/氧化鋅體系146第６章 犧牲陽極法陰極保護系統(tǒng)中的犧牲陽極鋅和鋅合金1486.1 犧牲陽極法陰極保護原理與電偶序148６.１.１犧牲陽極法陰極保護原理148６.１.２電偶序1496.2 犧牲陽極材料概論150６.２.１對犧牲陽極材料的要求150６.２.２常用犧牲陽極材料的種類及其特點1516.3 鋅和鋅合金犧牲陽極153６.３.１高純鋅犧牲陽極153６.３.２Ｚｎ?Ａｌ?Ｃｄ三元合金犧牲陽極154６.３.３Ｚｎ?Ａｌ合金犧牲陽極157６.３.４其他鋅合金犧牲陽極160６.３.５犧牲陽極的規(guī)格1616.4 犧牲陽極的其他用途163６.４.１犧牲陽極用作接地極163６.４.２犧牲陽極用作接地電池164６.４.３犧牲陽極用于接地排流和安全防范164第3篇 鑄造鋅合金系列第７章 鑄造鋅合金1667.1 鑄造鋅合金的發(fā)展過程1667.2 鑄造鋅合金的牌號及其性能167７.２.１我國鑄造鋅合金牌號的表示方法和鑄造鋅合金國家標準167７.２.２國外有關鑄造鋅合金的標準168７.２.３國內(nèi)外鑄造鋅合金標準中部分鋅合金相應牌號合金成分含量的對比172７.２.４鑄造鋅合金的物理性能172７.２.５鑄造鋅合金的力學性能1757.3 鑄造鋅合金的組織及性能176７.３.１Ｚｎ?Ａｌ二元合金相圖176７.３.２Ｚｎ中加Ａｌ的作用178７.３.３Ｚｎ?Ｃｕ二元相圖及Ｚｎ中加Ｃｕ的影響178７.３.４Ｚｎ?Ａｌ?Ｃｕ三元合金及其相圖180７.３.５Ｚｎ?Ｍｇ二元合金及其相圖182７.３.６Ｚｎ?Ａｌ合金中加Ｓｉ的作用183７.３.７Ｚｎ?Ａｌ合金中加稀土的作用184７.３.８Ｎｉ、Ｍｎ、Ｔｉ等少量合金元素的作用和Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｆｅ等雜質(zhì)的影響189７.３.９鑄造鋅合金的性能老化及其防范措施190７.３.１０鑄造鋅鋁合金的耐腐蝕性194７.３.１１熱處理對鋅鋁合金性能的影響198７.３.１２鑄造鋅合金的蠕變性能205７.３.１３鑄造鋅合金的疲勞性能209７.３.１４鑄造鋅合金的高溫及低溫性能212７.３.１５鑄造鋅合金的組織、特點及用途2177.4 鋅與鋅合金的熔煉特性222７.４.１鋅和鋅合金在熔煉過程中的氧化行為222７.４.２鋅與鋅合金熔煉時影響氧化燒損的因素及降低氧化燒損的措施227７.４.３鋅與鋅合金的揮發(fā)性與吸氣性228７.４.４鋅合金熔體的凈化處理229７.４.５鋅合金熔體的變質(zhì)、細化處理233７.４.６鑄造鋅合金熔煉工藝要點2397.5 鋅合金的鑄造特性241７.５.１壓鑄鋅合金的鑄造特性241７.５.２重力鑄造鋅合金的鑄造特性2437.6 鑄造鋅合金的綜合評價250７.６.１各個鋅鋁合金的性能評價250７.６.２鑄造鋅合金的共同特性251第８章 鑄造鋅合金的摩擦磨損特性和阻尼性能2538.1 鋅鋁合金作為耐磨材料的發(fā)展過程2538.2 ЦАМ系列鋅鋁耐磨合金的性能2538.3 鑄造鋅鋁合金ZA?12與ZA?27的摩擦磨損性能254８.３.１鑄造鋅鋁合金ZA?12、ZA?27在潤滑油中的滑動摩擦性能254８.３.２ZA?12、ZA?27在干摩擦及邊界潤滑條件下的摩擦磨損性能256８.３.３鋅合金的摩擦磨損特性與合金的組織及加硅、加稀土的影響259８.３.４ZA?12、ZA?27合金用作軸承時的p?v值曲線和使用溫度等因素的影響2608.4 鑄造高鋁鋅合金（含Al30%～45%）的摩擦磨損性能264８.４.１ZAC30?3、ZAC40?3和ZAC45?C三種高鋁鋅合金的耐磨性能264８.４.２高鋁鋅基合金ZA?43的摩擦磨損性能2668.5 鑄造鋅鋁合金的阻尼性能270８.５.１減振材料的提出270８.５.２減振合金阻尼性能的表征與量度271８.５.３減振合金的種類及鋅?鋁減振合金的減振機制273８.５.４鋅?鋁減振合金的成分及性能274第９章 鋅合金在模具中的應用2799.1 國內(nèi)外應用鋅合金模具的發(fā)展過程2799.2 模具用鋅合金的成分和性能2799.3 鋅合金作為模具材料的性能特點2809.4 鋅合金拉延成形模280９.４.１鋅合金拉延成形模的設計要點281９.４.２鋅合金拉延成形模的制造工藝2829.5 鋅合金沖裁模285９.５.１鋅合金模具沖裁過程的特點285９.５.２鋅合金沖裁模的設計要點286９.５.３鋅合金沖裁模制模工藝288９.５.４鋅合金沖裁模具的安裝調(diào)試及使用2909.6 鋅合金鋼皮導板沖裁模和鋼帶沖裁模291９.６.１鋅合金鋼皮導板沖裁模291９.６.２鋅合金鋼帶沖裁模2939.7 鋅合金塑料模294９.７.１熱塑性塑料成形工藝條件295９.７.２塑料模結構295９.７.３制模工藝296第4篇 變形鋅合金系列第１０章 鋅與鋅合金的塑性變形行為30010.1 鋅晶體的塑性變形行為與變形機制300１０.１.１鋅晶體的滑移面及滑移方向300１０.１.２滑移時晶面的轉動301１０.１.３鋅晶體滑移時的臨界分切應力303１０.１.４鋅單晶體的應力應變曲線及切變強化304１０.１.５鋅晶體的孿生變形306１０.１.６鋅單晶的彎曲和扭折308１０.１.７斷裂和解理310１０.１.８鋅多晶體的塑性變形31110.2 鋅的軋制變形行為312１０.２.１鋅鑄錠312１０.２.２鋅的熱軋313１０.２.３鋅的冷軋315１０.２.４退火與再結晶31910.3 鋅加工材力學性能的各向異性323１０.３.１鋅加工材力學各向異性的生成及其對沖壓生產(chǎn)的影響323１０.３.２軋制工藝對鋅材力學各向異性的影響325１０.３.３退火對鋅加工材力學各向異性的影響328１０.３.４加入物對鋅加工材力學各向異性的影響330第１１章 各類變形鋅合金的成分、性能及應用33111.1 各合金元素對變形鋅合金力學性能的影響33111.2 鋅?鉛?鎘系合金333１１.２.１電池用鋅合金333１１.２.２印刷用鋅合金346１１.２.３小五金用鋅合金347１１.２.４鋅?鉛?鎘系合金成分、性能、用途綜述34711.3 鋅?鋁、鋅?鋁?銅及鋅?鋁?鎂合金349１１.３.１鋅?鋁及鋅?鋁?銅加工合金349１１.３.２鋅?鋁?銅耐磨合金352１１.３.３鋅?鋁?鎂合金35411.4 鋅?銅系鋅?銅合金及鋅?銅?鈦合金355１１.４.１鋅?銅合金355１１.４.２鋅?銅?鈦合金35611.5 超塑鋅合金364１１.５.１發(fā)展過程364１１.５.２金屬超塑性變形的特性365１１.５.３按照實現(xiàn)超塑性的條件對超塑性分類366１１.５.４超塑性材料變形時的組織結構變化367１１.５.５鋅基超塑合金的成分、組織及超塑性能369１１.５.６幾種常用鋅鋁超塑合金的室溫力學性能374１１.５.７已知的鋅基超塑合金的牌號及其超塑性374１１.５.８超塑鋅鋁合金的生產(chǎn)工藝要點375１１.５.９鋅?鋁合金的超塑成形方法376１１.５.１０超塑鋅合金的應用范圍380第１２章 變形鋅合金的生產(chǎn)工藝及設備38212.1 變形鋅合金的熔煉382１２.１.１熔煉工藝要點382１２.１.２變形鋅合金熔煉設備38412.2 鋅錠的鑄造384１２.２.１錠模鑄造384１２.２.２連續(xù)鑄造技術38612.3 鋅合金的軋制391１２.３.１變形鋅合金軋制時的力學條件391１２.３.２軋制傳動負荷與單位能耗曲線409１２.３.３鋅合金的軋制工藝及設備41612.4 國內(nèi)外幾個有代表性的鋅材加工廠主要工藝技術裝備概況427第１３章 鋅及鋅合金的焊接和鋅基合金釬料42913.1 鋅及其合金的焊接特點42913.2 電阻焊42913.3 氣焊43113.4 電弧焊432１３.４.１鎢極氬弧焊432１３.４.２熔化極氬弧焊433１３.４.３電弧焊接的蠕變性能和沖擊韌性43413.5 鋅合金的釬焊434１３.５.１釬焊的基本情況434１３.５.２焊前處理435１３.５.３鋅合金釬焊用釬料435１３.５.４鋅合金釬焊用釬劑43813.6 鋅合金焊接件的腐蝕性能43813.7 鋅基合金釬料及含鋅合金釬料440１３.７.１鋅基合金釬料及含鋅合金釬料的應用領域440１３.７.２鋅基合金釬料及含鋅合金釬料的成分及特性440第5篇鋅基材料及其新技術第１４章 鋅基復合材料44214.1 金屬基復合材料的發(fā)展過程44214.2 金屬基復合材料的分類443１４.２.１按增強材料形態(tài)分類443１４.２.２按金屬基體分類44414.3 金屬基復合材料的特點44414.4 金屬基復合材料對復合原料的要求及復合原則445１４.４.１纖維復合材料445１４.４.２顆粒增強復合材料44614.5 復合材料的界面及相容性446１４.５.１界面的相容性446１４.５.２界面類型及晶面結合44714.6 增強相的類型及其基本性質(zhì)447１４.６.１纖維增強體的性質(zhì)447１４.６.２晶須增強體的性能449１４.６.３顆粒增強體的性能44914.7 鋅基復合材料450１４.７.１纖維增強體鋅基復合材料450１４.７.２顆粒增強體復合材料453１４.７.３增強體對復合材料摩擦性能的影響45714.8 鋅基復合材料的制備工藝458１４.８.１金屬基復合材料制備工藝概述458１４.８.２固態(tài)法458１４.８.３液態(tài)及半固態(tài)鑄造法459１４.８.４噴涂、噴射與電沉積制備復合材料463１４.８.５原位復合成形制備復合材料46414.9 鋅?鋁?硅合金及球硅增強鋅基復合材料466１４.９.１鋅?鋁?硅合金中的硅相467１４.９.２鋅?鋁?硅合金的性能467１４.９.３球硅增強鋅基復合材料469第１５章 新技術助推氧化鋅開展新的應用領域47415.1 氧化鋅的應用與研究發(fā)展過程47415.2 ZnO的結構與性能47515.3 ZnO納米線的場發(fā)射特性及其應用476１５.３.１場發(fā)射原理及ZnO納米線的發(fā)射性能476１５.３.２影響ＺｎＯ低維材料場發(fā)射性能的因素47715.4 ZnO半導體薄膜及摻鋁氧化鋅透明導電薄膜的特性與應用478１５.４.１ＺｎＯ及ＺＡＯ半導體薄膜的光學電學性能478１５.４.２ＺＡＯ薄膜的濕敏特性479１５.４.３ＺＡＯ薄膜的氣敏特性479１５.４.４ＺＡＯ薄膜的制備方法479１５.４.５ＺｎＯ及ＺＡＯ半導體薄膜的應用48015.5 氧化鋅的能帶工程——氧化鋅在發(fā)光領域的應用480１５.５.１氧化鋅在發(fā)光領域的應用480１５.５.２通過合金化來改變ＺｎＯ的禁帶寬度48115.6 納米氧化鋅在紫外屏蔽劑中的應用482１５.６.１太陽紫外線輻射及其生物效應482１５.６.２納米氧化物的紫外屏蔽特性482１５.６.３納米氧化鋅在紫外屏蔽劑中的應用48315.7 ZnO紫外光電探測器484１５.７.１ＺｎＯ紫外光探測器的特點484１５.７.２ＺｎＯ紫外光探測器的結構48515.8 氧化鋅在氣敏傳感器中的應用485１５.８.１氣體檢測的需求485１５.８.２氣體傳感器的工作原理486１５.８.３氧化鋅半導體氣敏傳感器的應用486１５.８.４納米氧化鋅氣體傳感器的應用48715.9 氧化鋅壓敏電阻片的特性與應用——在避雷器上的應用489１５.９.１ＺｎＯ避雷器的特性及其在電子系統(tǒng)中的應用489１５.９.２ＺｎＯ壓敏電阻片的材料組成490１５.９.３ＺｎＯ壓敏電阻片的發(fā)展趨勢49115.1 0納米氧化鋅在光催化劑中的應用——污染治理492１５.１０.１納米氧化鋅的光催化機理及其在污染治理領域的應用492１５.１０.２納米氧化鋅單一光催化劑的應用492１５.１０.３納米氧化鋅復合光催化劑的應用49315.1 1ZAO納米粉體在紅外隱身中的應用494第１６章 鋅粉和鱗片狀超細鋅粉49616.1 鋅粉生產(chǎn)的發(fā)展過程49616.2 鋅粉的標準49616.3 鋅粉的特性498１６.３.１鋅粉的物理特性498１６.３.２鋅粉的化學與電化學行為50016.4 鋅粉的生產(chǎn)方式503１６.４.１蒸餾法504１６.４.２霧化法504１６.４.３電沉積法50916.5 鋅粉的應用領域510１６.５.１在輕工業(yè)領域的應用510１６.５.２在冶金工業(yè)領域的應用510１６.５.３在堿性鋅錳電池中用作負極511１６.５.４用于防護涂料511１６.５.５其他方面的應用51216.6 鱗片狀鋅粉512１６.６.１鱗片狀鋅粉的性能特點512１６.６.２鱗片狀鋅粉的生產(chǎn)513１６.６.３鱗片狀鋅粉的應用514第6篇 鋅與生物及鋅的回收再生和利用第１７章 鋅與生物51517.1 鋅與人體健康515１７.１.１人體中鋅的存在與代謝515１７.１.２鋅的生理功能516１７.１.３鋅與人體疾病517１７.１.４人體中鋅的補充與來源51717.2 鋅與動物51817.3 鋅與植物518１７.３.１鋅對植物正常生長的重要性518１７.３.２植物缺鋅病的癥狀519１７.３.３土壤與植物補鋅520第１８章 鋅的回收再生與利用5221８.１國內(nèi)外再生鋅生產(chǎn)概況5221８.２再生鋅的原料來源5231８.３從鋅廢料中回收鋅的方法524１８.３.１從含鋅廢渣灰中回收鋅524１８.３.２鋼鐵廠含鋅煙塵的處理526１８.３.３廢干電池的管理與回收利用533參考文獻543

章節(jié)摘錄

　　目前國內(nèi)能生產(chǎn)鱗片狀鋅粉的廠家極少，與進口產(chǎn)品的質(zhì)量差距還比較大，用于達克羅涂料的鱗片狀鋅粉的市場大部分被國外廠家所占領。于興文等通過對進口鋅粉與國產(chǎn)鋅粉的對比研究得出結論，用日本鋅粉所得鋅鉻膜質(zhì)量最好；鋅粉粒度越大，膜層越厚；對于公差配合要求嚴格的零件（如螺栓、螺帽等），膜層過厚則影響零件的使用；必須使用超細鋅粉，最好使用鱗片狀鋅粉，才能生產(chǎn)出符合要求的零件?！　∮兄瞥鼍哂凶灾髦R產(chǎn)權的達克羅涂料，打破技術封鎖，首先要解決涂料主要組成原料——鱗片狀鋅粉的制備工藝技術。當前，我國哈爾濱、秦皇島、北京、合肥、上海、長沙、昆明、韶關等地的有關單位正在大力研發(fā)符合要求的鱗片狀鋅粉生產(chǎn)技術，已取得了一定的成果。16.6.2.2 鱗片狀鋅粉的生產(chǎn)方式　　片狀鋅粉的生產(chǎn)通常采用機械粉碎和物理擠壓的方法，如干式球磨法、濕式球磨法、振動球磨法和高能球磨法等。其中濕式球磨法采用的較多，它是將顆粒狀鋅粉、研磨媒質(zhì)（鋼球）及媒液加入球磨機中，將顆粒狀鋅粉粉碎，擠壓成鱗片狀。此法設備比較簡單，產(chǎn)品合格率高，但工藝過程復雜。干式球磨法工藝流程短，生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)品粒度平均大于5um。當產(chǎn)品粒度要求不小于5um時，可優(yōu)先使用干法。國外的制備方法主要是冷軋微小鋅片法，該技術是保密的，目前國內(nèi)尚不掌握。 　　……?

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