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高能球磨制备铜合金及防腐蚀的研究

作　者: 张学文
导　师: 蔡晓兰
学　校: 昆明理工大学
专　业: 冶金物理化学
关键词: 高能球磨机铜锌铝合金粒度松装比氧化腐蚀
分类号: TF123.111
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

铜有较高的热力学稳定性,不会发生氢的去极化作用,被列为耐腐蚀金属之一。但是在湿度较高、腐蚀性介质(如含二氧化硫的空气、含氧的水、氧化性酸以及在含有CN-、NH4+等能与铜形成络合离子的液体)中,铜则发生较为严重的腐蚀。而铜合金表现出比纯铜更高的耐腐蚀性。由高能球磨机研磨铜锌铝粉末来确定制备铜合金的参数,如助剂及其用量,球磨速度,球磨时间等。然后根据研磨的铜合金粉的粒度d50≤15μm、松装比大于1.00 g/cmm3、SEM分析得到形貌试验,逐步得出比较好的研磨片状铜合金粉的基本参数：在充有N2干法球磨,球磨转速在1000/800r.min-1每60秒交变一次,最后2分钟为200r.min-1的速度；球磨时间为60min；球料比金属合金粉：钢球=1：20；助剂为1.5g的A4号助剂,研磨出的铜锌铝合金粉松装比为1.46 g/cm3、粒度为8.09μm是其中比较好的。由SEM分析其形貌看出研磨的铜锌铝合金非常规则均匀美观；从XRD中看出有合金的形成,因此其高能球磨制备铜锌铝合金是完全可行的。对铜粉氧化腐蚀选择检测适合方法以及进行了比较系统分析；通过化学滴定分析和对比其中铜锌铝合金试验得出较好的研磨片状化铜锌铝合金的工艺参数；可以很明显看出,经过添加B类研磨制备的铜锌铝合金粉比A类助剂研磨的合金抗氧化腐蚀能力强得多,由腐蚀试验看出经B类助剂研磨制备的铜锌铝合金粉是没经过研磨的纯铜粉抗氧化腐蚀的20倍以上。同时经B类助剂研磨的铜锌铝合金,在抗氧化腐蚀试验中随着试验时间的延长抗氧化腐蚀能力进一步加强,这有可能是形成氧化膜进一步防氧化腐蚀。论文最后研究表明铜锌铝合金锌铝以1：6的比例,随着其锌铝总量的增加抗氧化腐蚀能力越来越强,但其它性质(如导电性)有所下降；同时由EDS及XPS分析其表面包覆良好。高能球磨制备抗氧化腐蚀的铜锌铝合金抗氧化腐蚀效果非常明显,有很广阔的市场前景,尤其对节约我国资源有重要意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章机械合金化制备粉体  8-30
  1.1 序言  8-9
  1.2 机械合金化制备粉体的技术  9-10
    1.2.1 目前制备粉体的方法  9
    1.2.2 高能球磨全球制备粉体的最新进展及其相关研究  9-10
  1.3 粉体在机械合金过程中的分散方式和其表面包覆  10
    1.3.1 机械合金粉末在气相中的分散方式  10
    1.3.2 机械合金包覆粉体表面并使其改性及分散的相关理论  10
  1.4 机械合金化制备粉体技术  10-13
    1.4.1 机械合金制备粉体技术及其过程状态  10-11
    1.4.2 目前国内外常用高能球磨设备及其主要参数  11-12
    1.4.3 CM01高能搅拌球磨机  12-13
    1.4.4 高能球磨机械合金中粉体粉碎过程  13
    1.4.5 提高高能球磨研磨粉碎程度的方法及其参数调整  13
  1.5 实验条件的选择  13-17
    1.5.1 高能球磨仓体介质的选择  13-15
    1.5.2 机械合金球磨时仓体的填充量及其参数的选择  15
    1.5.3 机械合金化中球磨助剂的确定  15-16
    1.5.4 机械合金中球磨时间以及球磨转速的确定  16
    1.5.5 机械合金中球磨温度及球磨气氛对金属粉体的影响  16-17
  1.6 机械合金中高能球磨理论及其模型  17
  1.7 铜合金基础理论和研究动态  17-24
    1.7.1 铜的基础理论分析及形成合金分类  17-20
    1.7.2 目前铜及铜合金制备方法及最新发展  20-21
    1.7.3 机械合金制备片状铜合金粉的球磨过程  21-24
  1.8 金属腐蚀氧化的方式及其检测方法  24-26
    1.8.1 金属氧化腐蚀的形式  24-25
    1.8.2 金属氧化腐蚀的研究方法  25-26
  1.9 机械合金中试验结果的检测方法  26-28
  1.10 本课题研究的目的和主要内容  28-30
    1.10.1 课题研究的目的  28-29
    1.10.2 试验研究的主要内容  29-30
第二章机械合金化制备(MA)铜及铜锌铝合金的试验研究  30-54
  2.1 机械合金化制备铜合金粉试验  30-31
    2.1.1 机械合金化制备铜合金主要工作  30
    2.1.2 机械合金化制备铜合金的实验器材及工艺流程  30-31
  2.2 球磨参数对铜合金金属粉末的影响  31-43
  2.3 高能球磨制备的铜合金粉末其形貌(SEM)分析  43-47
  2.4 高能球磨制备的铜合金粉末其晶体结构(XRD)分析  47-50
  2.5 铜锌铝合金粉的表面包覆情况分析  50-52
  2.6 本章小结  52-54
第三章铜及铜合金金属粉末腐蚀氧化的测定和性能分析  54-62
  3.1 铜及铜锌铝合金金属粉末腐蚀的测定和性能分析  54-60
    3.1.1 铜及铜合金金属粉末腐蚀氧化的测定和性能分析  54-58
    3.1.2 铜合金粉最佳研磨条件  58-60
  3.2 本章小结  60-62
第四章本课题结论和其中存在的问题  62-65
  4.1 本试验课题结论  62-63
  4.2 本课题中存在的问题  63-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
附录  69

高能球磨制备铜合金及防腐蚀的研究

内容摘要

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