锌与锌合金及应用

出版时间：2011-10  出版社：化学工业  作者：高仑  页数：549  

内容概要

　　《锌与锌合金及应用》全面地、系统地介绍了锌、锌合金及锌基材料的性能、生产及应用，包括锌的特点及其应用与生产的历史状况；防腐蚀用锌及锌合金；重力铸造及压力铸造用锌合金；加工锌合金；锌基材料（主要为锌基复合材料及锌粉、氧化锌）；锌与生物及锌的回收与利用等内容。　　《锌与锌合金及应用》从每项材料的产生、发展述起，逐层扩展至该项材料在现今国内外的生产，使用状况及其最新研究成果；注重理论联系实际，包括基本理论及实际应用与生产要点；着眼于每项技术的全局，重点阐述其在锌领域的应用。　　《锌与锌合金及应用》可作为相关专业师生、科研人员及生产人员的参考用书。

书籍目录

第1篇 绪论及锌的特性第１章 绪论11.1 锌、锌合金与锌基材料的性能特点及应用11.2 锌的资源31.3 锌的生产4１.３.１人类使用和生产锌的历史4１.３.２锌生产方法概述71.4 锌的生产、消费和锌矿的开采111.5 锌的消费结构13第２章 锌的特性152.1 锌的原子结构、晶体结构及其对锌物理化学性质的影响15２.１.１锌的原子结构15２.１.２导电性和电离能15２.１.３蒸发潜热和沸点16２.１.4 熔点和熔化潜热16２.１.５表面张力17２.１.６化学亲和力17２.１.７原子直径的影响18２.１.８晶体结构182.2 锌的物理性能202.3 锌的化学性能和电化学性能22２.３.１锌的化学性能22２.３.２锌的电化学性能222.4 锌的力学性能26２.４.１锌在常温时的力学性能26２.４.２纯度、温度及加工状态对锌力学性能的影响262.5 锌及其合金的工艺性能282.6 杂质对锌性能的影响302.7 锌合金的类型31第2篇 防腐蚀锌合金第３章 锌的腐蚀性能及其在防腐蚀各领域的应用323.1 锌在大气中的腐蚀情况32３.１.１影响锌大气腐蚀性能的因素32３.１.２锌在不同大气中的腐蚀情况343.2 锌在水中的腐蚀36３.２.１ｐＨ值的影响36３.２.２温度的影响37３.２.３充气对锌在水中腐蚀速率的影响37３.２.４ＣＯ２含量的影响38３.２.５碳酸盐类的影响38３.２.６锌与酸、碱、盐的作用41３.２.７雨水对锌的作用41３.２.８锌中杂质含量对锌腐蚀速率的影响423.3 锌在土壤中的腐蚀42３.３.１土壤环境的基本特点42３.３.２土壤腐蚀的影响因素43３.３.３锌在各种土壤中的腐蚀性44３.３.４建筑材料对锌的腐蚀453.4 双金属腐蚀453.5 锌在防腐蚀领域中的应用46第４章 热镀锌及锌合金484.1 热浸镀锌层的结构和性能48４.１.１Ｆｅ?Ｚｎ二元合金系统状态图48４.１.２钢铁热镀锌层的结构、各相层的性质及其形成过程49４.１.３影响热浸镀锌层结构的因素514.2 钢材热镀锌67４.２.１镀锌钢板的腐蚀过程67４.２.２热浸镀锌层的耐蚀性和镀锌钢板的使用寿命684.3 钢材热镀锌铝合金70４.３.１热浸镀铝层的结构和性能特点70４.３.２热镀锌铝合金的研制70４.３.３锌?铝二元合金相图71４.３.４热镀锌铝合金的化学成分、组织结构及其性能特点72４.３.５热镀锌铝合金钢板的性能784.4 高耐蚀锌?铝?镁合金镀层93４.４.１Ｚｎ?６％Ａｌ?３％Ｍｇ合金镀层钢板93４.４.２Ｚｎ?１１％Ａｌ?３％Ｍｇ?０.２％Ｓｉ合金镀层钢板994.5 其他合金镀层钢板106４.５.１Ｚｎ?０.５％Ｍｇ合金镀层钢板106４.５.２Ｚｎ?Ｎｉ合金镀层109４.５.３Ｚｎ?Ｂｉ合金镀层112４.５.４Ｚｎ?Ｓｎ合金镀层1134.6 热镀锌用的锌锅及熔锌操作要点114４.６.１镀锌锅的发展过程114４.６.２金属锌锅115４.６.３陶瓷锌锅117４.６.４锌浴中锌渣与浮渣的形成、影响及减渣除渣措施119第５章 电镀、机械镀、渗镀、热喷涂及富锌漆用锌及锌合金1255.1 电镀锌及锌合金125５.１.１电镀锌的特点125５.１.２电镀锌电解液类型、特点及镀锌层使用寿命125５.１.３镀锌层的铬酸钝化处理127５.１.４铁系电镀锌合金128５.１.５其他电镀锌合金131５.１.６几种主要电镀锌合金的性能比较133５.１.７电镀锌合金国内外应用情况1335.2 机械镀和黏附镀134５.２.１机械镀134５.２.２黏附镀134５.２.３机械镀的特性与应用1355.3 渗镀锌135５.３.１渗镀工艺过程135５.３.２渗镀锌层的特性136５.３.３渗镀锌的应用1375.4 热喷涂锌及锌合金137５.４.１热喷涂设备137５.４.２热喷涂工艺140５.４.３喷涂材料140５.４.４热喷涂涂层特性142５.４.５锌喷涂的应用1435.5 富锌漆144５.５.１富锌漆的组成及其性能144５.５.２富锌漆和热浸镀锌的比较与选用146５.５.３锌粉/氧化锌体系146第６章 牺牲阳极法阴极保护系统中的牺牲阳极锌和锌合金1486.1 牺牲阳极法阴极保护原理与电偶序148６.１.１牺牲阳极法阴极保护原理148６.１.２电偶序1496.2 牺牲阳极材料概论150６.２.１对牺牲阳极材料的要求150６.２.２常用牺牲阳极材料的种类及其特点1516.3 锌和锌合金牺牲阳极153６.３.１高纯锌牺牲阳极153６.３.２Ｚｎ?Ａｌ?Ｃｄ三元合金牺牲阳极154６.３.３Ｚｎ?Ａｌ合金牺牲阳极157６.３.４其他锌合金牺牲阳极160６.３.５牺牲阳极的规格1616.4 牺牲阳极的其他用途163６.４.１牺牲阳极用作接地极163６.４.２牺牲阳极用作接地电池164６.４.３牺牲阳极用于接地排流和安全防范164第3篇 铸造锌合金系列第７章 铸造锌合金1667.1 铸造锌合金的发展过程1667.2 铸造锌合金的牌号及其性能167７.２.１我国铸造锌合金牌号的表示方法和铸造锌合金国家标准167７.２.２国外有关铸造锌合金的标准168７.２.３国内外铸造锌合金标准中部分锌合金相应牌号合金成分含量的对比172７.２.４铸造锌合金的物理性能172７.２.５铸造锌合金的力学性能1757.3 铸造锌合金的组织及性能176７.３.１Ｚｎ?Ａｌ二元合金相图176７.３.２Ｚｎ中加Ａｌ的作用178７.３.３Ｚｎ?Ｃｕ二元相图及Ｚｎ中加Ｃｕ的影响178７.３.４Ｚｎ?Ａｌ?Ｃｕ三元合金及其相图180７.３.５Ｚｎ?Ｍｇ二元合金及其相图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等杂质的影响189７.３.９铸造锌合金的性能老化及其防范措施190７.３.１０铸造锌铝合金的耐腐蚀性194７.３.１１热处理对锌铝合金性能的影响198７.３.１２铸造锌合金的蠕变性能205７.３.１３铸造锌合金的疲劳性能209７.３.１４铸造锌合金的高温及低温性能212７.３.１５铸造锌合金的组织、特点及用途2177.4 锌与锌合金的熔炼特性222７.４.１锌和锌合金在熔炼过程中的氧化行为222７.４.２锌与锌合金熔炼时影响氧化烧损的因素及降低氧化烧损的措施227７.４.３锌与锌合金的挥发性与吸气性228７.４.４锌合金熔体的净化处理229７.４.５锌合金熔体的变质、细化处理233７.４.６铸造锌合金熔炼工艺要点2397.5 锌合金的铸造特性241７.５.１压铸锌合金的铸造特性241７.５.２重力铸造锌合金的铸造特性2437.6 铸造锌合金的综合评价250７.６.１各个锌铝合金的性能评价250７.６.２铸造锌合金的共同特性251第８章 铸造锌合金的摩擦磨损特性和阻尼性能2538.1 锌铝合金作为耐磨材料的发展过程2538.2 ЦАМ系列锌铝耐磨合金的性能2538.3 铸造锌铝合金ZA?12与ZA?27的摩擦磨损性能254８.３.１铸造锌铝合金ZA?12、ZA?27在润滑油中的滑动摩擦性能254８.３.２ZA?12、ZA?27在干摩擦及边界润滑条件下的摩擦磨损性能256８.３.３锌合金的摩擦磨损特性与合金的组织及加硅、加稀土的影响259８.３.４ZA?12、ZA?27合金用作轴承时的p?v值曲线和使用温度等因素的影响2608.4 铸造高铝锌合金（含Al30%～45%）的摩擦磨损性能264８.４.１ZAC30?3、ZAC40?3和ZAC45?C三种高铝锌合金的耐磨性能264８.４.２高铝锌基合金ZA?43的摩擦磨损性能2668.5 铸造锌铝合金的阻尼性能270８.５.１减振材料的提出270８.５.２减振合金阻尼性能的表征与量度271８.５.３减振合金的种类及锌?铝减振合金的减振机制273８.５.４锌?铝减振合金的成分及性能274第９章 锌合金在模具中的应用2799.1 国内外应用锌合金模具的发展过程2799.2 模具用锌合金的成分和性能2799.3 锌合金作为模具材料的性能特点2809.4 锌合金拉延成形模280９.４.１锌合金拉延成形模的设计要点281９.４.２锌合金拉延成形模的制造工艺2829.5 锌合金冲裁模285９.５.１锌合金模具冲裁过程的特点285９.５.２锌合金冲裁模的设计要点286９.５.３锌合金冲裁模制模工艺288９.５.４锌合金冲裁模具的安装调试及使用2909.6 锌合金钢皮导板冲裁模和钢带冲裁模291９.６.１锌合金钢皮导板冲裁模291９.６.２锌合金钢带冲裁模2939.7 锌合金塑料模294９.７.１热塑性塑料成形工艺条件295９.７.２塑料模结构295９.７.３制模工艺296第4篇 变形锌合金系列第１０章 锌与锌合金的塑性变形行为30010.1 锌晶体的塑性变形行为与变形机制300１０.１.１锌晶体的滑移面及滑移方向300１０.１.２滑移时晶面的转动301１０.１.３锌晶体滑移时的临界分切应力303１０.１.４锌单晶体的应力应变曲线及切变强化304１０.１.５锌晶体的孪生变形306１０.１.６锌单晶的弯曲和扭折308１０.１.７断裂和解理310１０.１.８锌多晶体的塑性变形31110.2 锌的轧制变形行为312１０.２.１锌铸锭312１０.２.２锌的热轧313１０.２.３锌的冷轧315１０.２.４退火与再结晶31910.3 锌加工材力学性能的各向异性323１０.３.１锌加工材力学各向异性的生成及其对冲压生产的影响323１０.３.２轧制工艺对锌材力学各向异性的影响325１０.３.３退火对锌加工材力学各向异性的影响328１０.３.４加入物对锌加工材力学各向异性的影响330第１１章 各类变形锌合金的成分、性能及应用33111.1 各合金元素对变形锌合金力学性能的影响33111.2 锌?铅?镉系合金333１１.２.１电池用锌合金333１１.２.２印刷用锌合金346１１.２.３小五金用锌合金347１１.２.４锌?铅?镉系合金成分、性能、用途综述34711.3 锌?铝、锌?铝?铜及锌?铝?镁合金349１１.３.１锌?铝及锌?铝?铜加工合金349１１.３.２锌?铝?铜耐磨合金352１１.３.３锌?铝?镁合金35411.4 锌?铜系锌?铜合金及锌?铜?钛合金355１１.４.１锌?铜合金355１１.４.２锌?铜?钛合金35611.5 超塑锌合金364１１.５.１发展过程364１１.５.２金属超塑性变形的特性365１１.５.３按照实现超塑性的条件对超塑性分类366１１.５.４超塑性材料变形时的组织结构变化367１１.５.５锌基超塑合金的成分、组织及超塑性能369１１.５.６几种常用锌铝超塑合金的室温力学性能374１１.５.７已知的锌基超塑合金的牌号及其超塑性374１１.５.８超塑锌铝合金的生产工艺要点375１１.５.９锌?铝合金的超塑成形方法376１１.５.１０超塑锌合金的应用范围380第１２章 变形锌合金的生产工艺及设备38212.1 变形锌合金的熔炼382１２.１.１熔炼工艺要点382１２.１.２变形锌合金熔炼设备38412.2 锌锭的铸造384１２.２.１锭模铸造384１２.２.２连续铸造技术38612.3 锌合金的轧制391１２.３.１变形锌合金轧制时的力学条件391１２.３.２轧制传动负荷与单位能耗曲线409１２.３.３锌合金的轧制工艺及设备41612.4 国内外几个有代表性的锌材加工厂主要工艺技术装备概况427第１３章 锌及锌合金的焊接和锌基合金钎料42913.1 锌及其合金的焊接特点42913.2 电阻焊42913.3 气焊43113.4 电弧焊432１３.４.１钨极氩弧焊432１３.４.２熔化极氩弧焊433１３.４.３电弧焊接的蠕变性能和冲击韧性43413.5 锌合金的钎焊434１３.５.１钎焊的基本情况434１３.５.２焊前处理435１３.５.３锌合金钎焊用钎料435１３.５.４锌合金钎焊用钎剂43813.6 锌合金焊接件的腐蚀性能43813.7 锌基合金钎料及含锌合金钎料440１３.７.１锌基合金钎料及含锌合金钎料的应用领域440１３.７.２锌基合金钎料及含锌合金钎料的成分及特性440第5篇锌基材料及其新技术第１４章 锌基复合材料44214.1 金属基复合材料的发展过程44214.2 金属基复合材料的分类443１４.２.１按增强材料形态分类443１４.２.２按金属基体分类44414.3 金属基复合材料的特点44414.4 金属基复合材料对复合原料的要求及复合原则445１４.４.１纤维复合材料445１４.４.２颗粒增强复合材料44614.5 复合材料的界面及相容性446１４.５.１界面的相容性446１４.５.２界面类型及晶面结合44714.6 增强相的类型及其基本性质447１４.６.１纤维增强体的性质447１４.６.２晶须增强体的性能449１４.６.３颗粒增强体的性能44914.7 锌基复合材料450１４.７.１纤维增强体锌基复合材料450１４.７.２颗粒增强体复合材料453１４.７.３增强体对复合材料摩擦性能的影响45714.8 锌基复合材料的制备工艺458１４.８.１金属基复合材料制备工艺概述458１４.８.２固态法458１４.８.３液态及半固态铸造法459１４.８.４喷涂、喷射与电沉积制备复合材料463１４.８.５原位复合成形制备复合材料46414.9 锌?铝?硅合金及球硅增强锌基复合材料466１４.９.１锌?铝?硅合金中的硅相467１４.９.２锌?铝?硅合金的性能467１４.９.３球硅增强锌基复合材料469第１５章 新技术助推氧化锌开展新的应用领域47415.1 氧化锌的应用与研究发展过程47415.2 ZnO的结构与性能47515.3 ZnO纳米线的场发射特性及其应用476１５.３.１场发射原理及ZnO纳米线的发射性能476１５.３.２影响ＺｎＯ低维材料场发射性能的因素47715.4 ZnO半导体薄膜及掺铝氧化锌透明导电薄膜的特性与应用478１５.４.１ＺｎＯ及ＺＡＯ半导体薄膜的光学电学性能478１５.４.２ＺＡＯ薄膜的湿敏特性479１５.４.３ＺＡＯ薄膜的气敏特性479１５.４.４ＺＡＯ薄膜的制备方法479１５.４.５ＺｎＯ及ＺＡＯ半导体薄膜的应用48015.5 氧化锌的能带工程——氧化锌在发光领域的应用480１５.５.１氧化锌在发光领域的应用480１５.５.２通过合金化来改变ＺｎＯ的禁带宽度48115.6 纳米氧化锌在紫外屏蔽剂中的应用482１５.６.１太阳紫外线辐射及其生物效应482１５.６.２纳米氧化物的紫外屏蔽特性482１５.６.３纳米氧化锌在紫外屏蔽剂中的应用48315.7 ZnO紫外光电探测器484１５.７.１ＺｎＯ紫外光探测器的特点484１５.７.２ＺｎＯ紫外光探测器的结构48515.8 氧化锌在气敏传感器中的应用485１５.８.１气体检测的需求485１５.８.２气体传感器的工作原理486１５.８.３氧化锌半导体气敏传感器的应用486１５.８.４纳米氧化锌气体传感器的应用48715.9 氧化锌压敏电阻片的特性与应用——在避雷器上的应用489１５.９.１ＺｎＯ避雷器的特性及其在电子系统中的应用489１５.９.２ＺｎＯ压敏电阻片的材料组成490１５.９.３ＺｎＯ压敏电阻片的发展趋势49115.1 0纳米氧化锌在光催化剂中的应用——污染治理492１５.１０.１纳米氧化锌的光催化机理及其在污染治理领域的应用492１５.１０.２纳米氧化锌单一光催化剂的应用492１５.１０.３纳米氧化锌复合光催化剂的应用49315.1 1ZAO纳米粉体在红外隐身中的应用494第１６章 锌粉和鳞片状超细锌粉49616.1 锌粉生产的发展过程49616.2 锌粉的标准49616.3 锌粉的特性498１６.３.１锌粉的物理特性498１６.３.２锌粉的化学与电化学行为50016.4 锌粉的生产方式503１６.４.１蒸馏法504１６.４.２雾化法504１６.４.３电沉积法50916.5 锌粉的应用领域510１６.５.１在轻工业领域的应用510１６.５.２在冶金工业领域的应用510１６.５.３在碱性锌锰电池中用作负极511１６.５.４用于防护涂料511１６.５.５其他方面的应用51216.6 鳞片状锌粉512１６.６.１鳞片状锌粉的性能特点512１６.６.２鳞片状锌粉的生产513１６.６.３鳞片状锌粉的应用514第6篇 锌与生物及锌的回收再生和利用第１７章 锌与生物51517.1 锌与人体健康515１７.１.１人体中锌的存在与代谢515１７.１.２锌的生理功能516１７.１.３锌与人体疾病517１７.１.４人体中锌的补充与来源51717.2 锌与动物51817.3 锌与植物518１７.３.１锌对植物正常生长的重要性518１７.３.２植物缺锌病的症状519１７.３.３土壤与植物补锌520第１８章 锌的回收再生与利用5221８.１国内外再生锌生产概况5221８.２再生锌的原料来源5231８.３从锌废料中回收锌的方法524１８.３.１从含锌废渣灰中回收锌524１８.３.２钢铁厂含锌烟尘的处理526１８.３.３废干电池的管理与回收利用533参考文献543

章节摘录

　　目前国内能生产鳞片状锌粉的厂家极少，与进口产品的质量差距还比较大，用于达克罗涂料的鳞片状锌粉的市场大部分被国外厂家所占领。于兴文等通过对进口锌粉与国产锌粉的对比研究得出结论，用日本锌粉所得锌铬膜质量最好；锌粉粒度越大，膜层越厚；对于公差配合要求严格的零件（如螺栓、螺帽等），膜层过厚则影响零件的使用；必须使用超细锌粉，最好使用鳞片状锌粉，才能生产出符合要求的零件。　　欲研制出具有自主知识产权的达克罗涂料，打破技术封锁，首先要解决涂料主要组成原料——鳞片状锌粉的制备工艺技术。当前，我国哈尔滨、秦皇岛、北京、合肥、上海、长沙、昆明、韶关等地的有关单位正在大力研发符合要求的鳞片状锌粉生产技术，已取得了一定的成果。16.6.2.2 鳞片状锌粉的生产方式　　片状锌粉的生产通常采用机械粉碎和物理挤压的方法，如干式球磨法、湿式球磨法、振动球磨法和高能球磨法等。其中湿式球磨法采用的较多，它是将颗粒状锌粉、研磨媒质（钢球）及媒液加入球磨机中，将颗粒状锌粉粉碎，挤压成鳞片状。此法设备比较简单，产品合格率高，但工艺过程复杂。干式球磨法工艺流程短，生产成本低，但产品粒度平均大于5um。当产品粒度要求不小于5um时，可优先使用干法。国外的制备方法主要是冷轧微小锌片法，该技术是保密的，目前国内尚不掌握。 　　……?