鉛-鋼層狀復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕、導(dǎo)電性能良好以及電化學(xué)性能優(yōu)異等特點,在電化學(xué)工業(yè)、核屏蔽等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值和開發(fā)前景。然而Pb及Fe存在熱力學(xué)非互溶性的問題,因此本文在前期課題組研究基礎(chǔ)上采用鉛錫合金作為媒介金屬來改善Pb和Fe的非互溶性問題。本文利用界面能量補(bǔ)償原理,在鉛及鋼之間引入過渡介質(zhì)鉛錫合金來降低Pb、Fe之間的結(jié)合自由能,即通過過渡介質(zhì)鉛錫合金與Pb、Fe之間的兩兩互溶性來解決Pb、Fe之間的兩兩難溶性的問題。采用液相與固相界面之間的表面張力Y-G-G方程對過渡介質(zhì)與鋼板之間的表面潤濕性進(jìn)行計算。利用熱浸鍍的方法制備鍍有過渡介質(zhì)鉛錫合金的鋼板,之后將鍍媒介合金鋼板放入鑄型中采用低壓鑄造復(fù)合法使鉛液進(jìn)入鑄型使二者復(fù)合,最終得到了鉛-鋼層狀復(fù)合材料。本文借助掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)等分析方法對鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面的微觀組織與形貌、元素的濃度分布進(jìn)行了觀察及測試；借助X射線衍射(XRD)測試了鉛-鋼層狀復(fù)合材料的界面生成物相,對鉛/鋼低壓鑄造復(fù)合界面的形成機(jī)理進(jìn)行了分析研究；并利用四電子探針法、材料強(qiáng)度試驗機(jī)以及電化學(xué)工作站等一系列分析方法,...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鉛-鋼系復(fù)合材料的研究進(jìn)展
        1.2.1 鉛-鐵功能薄膜材料
        1.2.2 鉛-鋼復(fù)合材料
    1.3 鉛-鋼層狀復(fù)合材料的制備方法
        1.3.1 熱壓擴(kuò)散復(fù)合法
        1.3.2 爆炸復(fù)合法
        1.3.3 軋制復(fù)合法
        1.3.4 鑄造復(fù)合法
            1.3.4.1 砂型鑄造
            1.3.4.2 壓力鑄造
            1.3.4.3 消失模鑄造
            1.3.4.4 低壓鑄造
            1.3.4.5 差壓鑄造
            1.3.4.6 擠壓鑄造
            1.3.4.7 真空吸鑄
    1.4 低壓鑄造法鑄造工藝
        1.4.1 低壓鑄造法充型工藝
        1.4.2 低壓鑄造工藝參數(shù)的選擇
    1.5 本課題提出背景及研究工作
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 鉛-鋼低壓鑄造復(fù)合工藝思想的提出
        1.5.3 本課題的研究思路與技術(shù)思想
    1.6 本章小結(jié)
第二章 實驗器材與方案
    2.1 實驗器材與實驗材料
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗設(shè)備及儀器
    2.2 實驗方案與技術(shù)路線
        2.2.1 鋼板熱浸鍍媒介金屬
        2.2.2 鉛-鋼層狀復(fù)合材料制備工藝方案
        2.2.3 技術(shù)路線
    2.3 鉛-鋼層狀復(fù)合材料的制備
        2.3.1 熱浸鍍媒介金屬鋼板的制備
        2.3.2 鉛-鋼層狀復(fù)合材料的制備
    2.4 鉛-鋼復(fù)合材料界面組織形貌觀察
        2.4.1 鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面形貌以及元素分布
        2.4.2 鉛-鋼復(fù)合材料界面區(qū)域物相組成
    2.5 鉛-鋼層狀復(fù)合材料物性能及電化學(xué)性能測試
        2.5.1 鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面電阻率
        2.5.2 鉛-鋼層狀復(fù)合材料的電化學(xué)性能
        2.5.3 鉛-鋼層狀復(fù)合材料耐腐蝕性能測試
        2.5.4 鉛-鋼復(fù)合材料拉伸剪切測試
    2.6 本章小結(jié)
第三章 過渡介質(zhì)鉛錫合金與鋼板基體潤濕機(jī)理
    3.1 Pb-60%Sn過渡介質(zhì)潤濕性與厚度控制
        3.1.1 Pb-60%Sn過渡介質(zhì)與鋼板表面的潤濕性
        3.1.2 熱浸鍍層厚度的調(diào)控
        3.1.3 鍍層與鋼板基體界面物相及動力學(xué)生長過程
    3.2 本章小結(jié)
第四章 鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面形成機(jī)理研究
    4.1 鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面區(qū)形貌及成分分析
        4.1.1 充型溫度對鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面形貌的影響
        4.1.2 充型溫度對鉛-鋼復(fù)合材料界面區(qū)成分的影響
        4.1.3 鑄型溫度對鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面形貌的影響
        4.1.4 鑄型溫度對鉛-鋼層狀復(fù)合材料界面區(qū)成分的影響
    4.2 鉛-鋼復(fù)合界面區(qū)物相分析
    4.3 鉛-鋼界面擴(kuò)散機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鉛-鋼層狀復(fù)合材料電化學(xué)及物理性能測試
    5.1 鉛-鋼層狀復(fù)合材料導(dǎo)電性能測試及分析
    5.2 鉛-鋼復(fù)合材料的拉伸剪切測試
    5.3 鉛-鋼層狀復(fù)合材料電化學(xué)性能測試
    5.4 鉛-鋼復(fù)合材料腐蝕速率的研究
    5.5 鉛-鋼復(fù)合板工業(yè)化批量生產(chǎn)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 存在問題與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研和獲獎情況
    附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利
    附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間所參加的科研項目和獲獎情況



本文編號：3787444