电流密度对镀锡板钝化膜厚度、成分及膜中铬元素的影响

镀锡板钝化过程中的电流密度对钝化膜的性能影响较大,同时膜的性能又与厚度、成分、Cr元素含量等因素相关。实验通过改变镀锡板钝化膜生成过程中的钝化电流密度,探究电流密度对生成的钝化膜的厚度和成分的影响,并使用X射线光电子能谱(XPS)对在此电流密度下得到的钝化膜中Cr元素的组元和价态进行分析。结果表明在电流密度由3A/dm~2变为0.5A/dm2时:钝化膜厚度变薄,钝化膜中Sn元素含量增加,Cr元素含量减小;钝化膜中Cr元素的组元均由单质Cr、Cr_2O_3、Cr(OH)_3构成且不发生变化,但各价态组分的相对含量发生改变,低价态Cr含量降低,高价态Cr含量升高;镀锡板钝化膜组成成分呈现层状分布。     

碱性介质中元素硫歧化产物浸金的研究

本文在热力学分析的基础上，通过考察硫代硫酸盐，多硫化物等多种价态硫离子在金浸取过程中的作用，提出了从元素硫歧化产物浸金的工艺路线，并进行了实验验证。     

镀锡板的电化学剥离及其耐蚀性研究

镀锡板是指两面镀有一层极薄金属锡的冷轧薄钢板,它将钢的硬度和强度与锡的抗腐蚀性和光亮的外表集于一体。实验用电化学法将镀锡板的钝化膜、纯锡层、合金层逐层剥离,通过阴极极化曲线、交流阻抗等电化学技术研究其电化学性能,用扫描电镜(SEM)观察剥离后各层的表面形貌,用X射线光电子能谱仪(XPS)对镀锡板铬酸盐钝化膜中铬元素的价态进行了分析。结果表明,电化学法剥离的效果十分理想,可以用于镀锡板表面不同层的形貌观察,同时还可以用于镀锡板的耐蚀机理研究。除掉钝化膜后,腐蚀电流密度从1.48 μA/cm²增大到3.5 μA/cm²,除掉纯锡层后,腐蚀电流密度从3.5 μA/cm²增大到18 μA/cm²,镀锡板良好的耐腐蚀性主要来源于纯锡层和钝化膜的作用。镀锡板铬酸盐钝化膜中铬元素主要以氢氧化铬、金属铬和三氧化二铬等形态存在。     

含金高品位硫精矿沸腾焙烧工业试验研究

以某含金高品位硫精矿为试验原料,在理化性能分析基础上,利用10万t/a焙烧制酸装置对其进行沸腾焙烧工业试验,同时使用HSC6.0软件对焙烧反应热力学和平衡组分进行模拟计算,考察了焙烧强度对混合渣产率、焙烧质量、元素分布特性和各排渣口回收渣占比的影响,并对焙烧反应机理进行了探究。结果表明：硫精矿粒度较细,-0.074 mm占比达95.58%,沸腾焙烧过程中没有溢流渣产出。焙烧强度对混合渣产率影响较小,随着焙烧强度的增加,混合渣中锅炉渣、旋风渣占比先升高后降低,电收尘渣占比先降低后升高。锅炉渣中Au、Fe品位较高,其余杂质元素品位较低,可通过增加锅炉渣占比降低混合渣中杂质元素品位。在5.9 t/（m²·d）的适宜焙烧强度下,硫精矿S脱除率和混合渣Fe品位分别为98.71%和64.78%,锅炉渣和电收尘渣在混合渣中占比分别为57.92%和3.96%。当温度升高到650℃时,硫酸渣中Fe₂O₃可能会发生分解反应生成Fe₃O₄。     

脆硫锑铅精矿浸出过程中Sb,Sn,As行为的研究

本文采用控制溶液中总钠离子浓度一定,改变Na_2S与NaOH配比的方法,研究了脆硫锑铅精矿浸出过程中Sb、Sn、As的行为,获得了在保证Sb浸出率大于95%的前提下,使Sn、As的浸出率降为10%以下的结果,从而有利于Sb的电积过程和元素的综合回收。并指出了浸出过程的最佳工艺技术条件。     

钒渣焙烧过程钒元素价态变化特征探讨

综合利用光电子能谱及矿物分析仪,研究了钒渣及无盐焙烧阶段不同温度节点下的钒渣熟料的矿物组成及钒元素价态组成。结果表明：钒尖晶石、铁橄榄石和钙铁辉石含量随焙烧温度升高而下降,氧化铁、铁板钛矿、钒酸锰等矿物含量随焙烧温度升高而增加;随焙烧温度升高,钒渣逐步由以V³⁺氧化为V⁴⁺为主的边缘氧化向V³⁺氧化为V⁴⁺与V⁴⁺氧化为V⁵⁺共存的内部氧化过渡;钒尖晶石中钒的价态为V³⁺,氧化态钒尖晶石中钒的价态为V⁴⁺;钒渣及熟料矿物分析结果与钒元素价态分析结果之间一致性较好。     

氩离子溅射锡氧化物及焊料合金的光电子能谱探究

利用X射线光电子能谱(XPS)及深度剖析技术,定量研究了SnO和SnO₂在不同氩离子束能下化学损伤。0.5、1、2 keV的离子束能溅射后,SnO₂无明显化学损伤;而SnO则出现不同程度的还原,分别产生了7.0%、15.3%、20.6%的Sn单质。实验还表明,同离子束能不同电流下,Sn²⁺还原程度相差无几。因而利用XPS及深度剖析技术对Sn焊料进行表面分析时,须选用尽可能低的束能以减少化学损伤。定性讨论了Sn价带,4d和3d电子层的图谱特征,并确定了用Sn 3d5图谱进行Sn价态的定量分析。利用获得的Sn⁰、Sn²⁺、Sn⁴⁺图谱参数,以模拟波峰焊的锡铜焊料为例,定量分析了Sn价态随深度的变化,结果表明,氧化层最表面主要为SnO₂并逐步过渡到SnO。     

镀锡板抗硫性能及钝化膜附着力随时间的变化规律

针对镀锡板的抗硫性及钝化膜附着力随时间延长发生变化的现象,选取两个不同厂家钝化后的镀锡板,采用电化学方法测试钝化膜中铬含量随时间的变化规律,同时使用XPS方法测试了钝化膜结构随时间变化的情况。结果认为,Cr(OH)_3随时间延长而发生水解是导致镀锡板钝化膜中铬含量变化的主要原因。通过优化钝化工艺,降低Cr(OH)_3的含量,可有效提高钝化膜的稳定性,进而提高镀锡板的抗硫性以及其与漆膜间的附着力。     

高硫塑料模具钢中硫稳定性控制基础研究

基于高硫塑料模具钢典型缺陷检测和MnS析出行为研究,结合热力学计算和工业试验探索了高硫塑料模具钢精炼过程硫稳定性控制手段。结果表明,MnS夹杂是裂纹产生的原因之一。MnS在1 708 K开始析出,且优先发生位错形核。MnS发生晶界形核的最快沉淀析出温度为1 573 K,并在铸坯加热过程明显长大。综合高硫塑料模具钢精炼顶渣物化性质、硫容量和硫分配比的理论研究,确定最优精炼顶渣成分范围：1.55≤(w(CaO)/w(SiO₂))≤1.7、24%≤w(Al₂O₃)≤28%、1.4≤(w(CaO)/w(Al₂O₃))≤2.3、7%≤w(MgO)≤9%和2.5%≤∑w(FeO+MnO)≤4.0%。精炼顶渣成分与精炼工艺优化后,VD出站到中包钢中硫平均降低质量分数由108×10^-6减少至30×10^-6,平均Al_s损由24.9×10^-6减少至14.2×10^-6,实现了模具钢中硫稳定性...     

蒸馏—臭氧酸浸处理高硫渣浮选尾矿

采用蒸馏—臭氧氧化—稀硫酸浸出工艺路线处理氧压浸锌的浮选硫尾矿,主要为蒸馏法回收单质硫,臭氧氧化—稀硫酸浸出浮选硫尾矿回收其中有价元素。在温度400℃、保温时间0.5 h、载气流量400 mL/min条件下,浮选硫尾矿中硫元素的回收率可达到92%以上。臭氧对硫尾矿中Fe、Cu、As、Zn等元素的浸出具有很好的促进效果。在温度80℃、时间2 h、液固比6、氧气流量400 mL/min、硫酸浓度1.6 mol/L、搅拌速度400 r/min的条件下,Fe、Cu、As、Zn的浸出率分别可达到73.08%、90.97%、89.69%、99.03%。     

Cr对低合金钢在流动NaCl溶液中耐蚀性的影响

对碳钢和Cr含量不同的实验钢在流速为0.8m/s的流动的3.5％(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,最长腐蚀周期为192h.对4种实验钢的腐蚀失重进行了比较,并利用动电位极化曲线、SEM、EPMA和TEM等分析手段,对实验钢表面形成锈层的特征进行了系统研究.结果表明,含Cr实验钢的腐蚀失重低于碳钢,并且随Cr的质量分数由0.5％提高至2％,腐蚀失重亦降低.Cr元素在内锈层中的富集是含Cr钢耐蚀性改善的重要原因.这种富集可使腐蚀产物颗粒获得细小的尺寸,致密内锈层形成的原因就是由于这种尺寸细小的腐蚀产物的形成,使内锈层的保护性获得明显的改善.     

An investigation of hot corrosion morphology by color X-ray distribution imaging

The structure of corrosion layers on nickel-base alloys resulting from reaction with sulfur dioxide and sodium sulfate at elevated temperatures (hot corrosion) has been studied by the method of color X-ray distribution imaging. This technique involves the preparation of color composite prints by superimposing primary color images of the individual element X-ray distributions on a single sheet of color film. By a proper choise of primary tints, the distribution of reaction products and other features of thé corrosion morphology can be clearly defined as a result of color mixing in the composite micrograph. The distribution of corrosion products in the surface layers of Ni-Cr and Ni-Al alloys and an IN 738 specimen following sulfidation was investigated using this technique.     

An investigation of hot corrosion morphology by color X-ray distribution imaging

The structure of corrosion layers on nickel-base alloys resulting from reaction with sulfur dioxide and sodium sulfate at elevated temperatures (hot corrosion) has been studied by the method of color X-ray distribution imaging. This technique involves the preparation of color composite prints by superimposing primary color images of the individual element X-ray distributions on a single sheet of color film. By a proper choise of primary tints, the distribution of reaction products and other features of thé corrosion morphology can be clearly defined as a result of color mixing in the composite micrograph. The distribution of corrosion products in the surface layers of Ni-Cr and Ni-Al alloys and an IN 738 specimen following sulfidation was investigated using this technique.     

Kinetics and mechanism of corrosion of laboratory hot briquetted iron

While considerable work has been reported in the literature on the corrosion behavior and products of direct reduced iron and sponge iron, very little has been published on hot briquetted iron (HBI). The present article reports the kinetics and mechanism of HBI corrosion. As corrosion is an electrochemical process, measurements using electrochemical techniques have been made and these are compared to data gained by measuring mass changes in the briquettes over time. Similar trends were seen in data from both techniques, and the corrosion extent predicted by electrochemical measurements in saline solution was very close to the mass gain result obtained. Kinetic analysis of the data from mass gain over time trials was conducted. The activation energy for corrosion at temperatures between 25 °C and 80 °C has been calculated. The values of activation energy obtained indicate that corrosion was predominantly controlled by diffusion of oxygen in the liquid state. The internal structure of the briquettes was observed by microscopy both before and after corrosion in distilled water.     

插套用导电CuSn合金耐腐蚀性能提升研究

用半连续铸造法制备5种合金.通过力学性能测试、盐雾腐蚀失重实验和直观颜色对比,优化出新耐腐蚀插套用导电CuSn合金成分.结果表明,若考虑综合力学性能、电性能、中性盐雾腐蚀失重率、制造成本等因素,合金成分控制范围为(质量分数):Sn为0.8％～1.2％、Ni为0.8％～1.2％、Al为0.4％～0.6％、Zn为0.5％、...     

镀锡薄钢板高温氧化的研究

采用明度差法表征镀锡薄钢板表面的高温氧化产物的量。通过研究明度差法与常规方法的相关性，发现用明度差法可以更为详细地描述钢板的高温腐蚀程度，并采用该法研究了镀锡钢板在高温条件下的化馆速率与和温度的关系，发现在不同的温度范围内，镀锡薄钢板表面高温氧化腐蚀的动力学方程各不相同。通过对氧化前后试片极化曲线的测定，发现经闹温化后镀锡层的稳定电位发生了变化，通过扫描电镜与Ｘ射线能谱分析确认了镀锡薄钢板的氧化     

X射线荧光光谱法测定电镀锡板镀层中铅含量

选取具有代表性的不同镀层质量及不同铅含量的电镀锡板样品为校准样品, 采用欧盟BS EN 10333-2005(包装用钢-与人和动物用食品、产品和饮料接触的扁平钢制品-镀锡钢)标准要求的方法测定校准样品中镀锡层铅含量, 解决了电镀锡板校准样品短缺的问题, 并依此建立了X射线荧光光谱法直接测定电镀锡板样品中单位镀锡层质量中铅含量的分析方法。利用仪器自带的薄膜分析软件将样品分为两层(基板层和镀锡层)来逐层分析, 校正了基板中铅造成的测量干扰。采用仪器自带的基本参数法(FP)软件, 自动校正了单位镀锡层质量不同造成的锡元素干扰, 使校准曲线的相关系数达到0.993。结果表明, 方法适用于单位镀锡层质量为2.0 g/m²及以上, 基板厚度大于0.2 mm样品的测定。采用方法对电镀锡板实际样品进行分析, 测定结果与欧盟BS EN 10333标准方法吻合, 相对标准偏差(n=6)在4%~20%之间。