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本论文的目的是研究Zn-Al合金机械镀的工艺原理及形成机理。 本文通过观察实验,发现Al粉由于化学性质活泼,表面被Al2O3氧化膜覆盖,较难去除。因此,在机械镀过程中,必须对其表面状态进行调整,调整导致在镀覆过程中,Zn、Al粉在工件表面的共同吸附、沉积规律和单一Zn粉在工件表面的吸附、沉积规律不同。通过观察实验确定了Al粉的加料方式及加入形貌。用正交试验法确定了Zn-Al合金机械镀的工艺。用此工艺进行了Zn-Al合金机械镀的镀覆取样工作。通过对试样镀层的外观、孔隙率、结合强度、成分结构、耐腐蚀性能等的检测,发现Zn-Al合金镀层同Zn镀层外观相近、无孔隙、与基体金属结合强度好,耐腐蚀性能优于Zn镀层。Zn-Al合金镀层Al含量偏低,这与加入Al粉的形貌和粒径有关:片状Al粉的粒径大,在镀液中的润湿分散性较差,在沉积时很难与小粒径的球状Zn粉相匹配形成紧密堆积。颗粒状Al粉只有粒径与Zn粉大颗粒尺寸相当及比镀层厚度要小的Al粉颗粒才被紧密堆积到镀层中。部分小粒径的Al粉则可能在镀液中被反应消耗掉。大粒径的颗粒状Al粉则易受冲击介质的撞击而脱落。因此,只有粒径与大颗粒的Zn粉相当的Al粉才出现在镀层中,造成镀层Al含量偏低。 用扫描电镜对镀层断面形貌进行分析时发现:镀层中的Al粉颗粒与Zn粉颗粒结合紧密,整个镀层表现为由金属微粉颗粒相互之间紧密堆积镶嵌形成的结构,其中的大颗粒有不同程度的变形,变形接触区有冷焊现象存在。这与Zn镀层的结构相同,都是由金属微粉颗粒紧密堆积组成。对镀层中的金属微粉颗粒进行能谱成分分析发现:颗粒表面有少量Sn、M存在。这与Sn、M为机械镀中有关先导金属的理论是一致的。说明机械镀镀层的主体是由所加入的金属微粉颗粒经少量变形紧密堆积镶嵌而成,颗粒之间有反应结晶的先导金属存在。 机械镀的整个镀覆过程在室温下进行,形层方式不同于电解结晶和冶金结晶。镀层的主体为添加的金属微粉不经过结晶在镀液系统及冲击介质的作用下紧密堆积镶嵌而成。金属微粉颗粒的表面存在从镀液中结晶生成的先导金属,先导金属的含量很少。镀层表现为局部（微量）有结晶,形成镀层主体的金属微粉整体无结晶,因此,从整体角度出发将其定义为无结晶形层。 Zn-Al合金机械镀镀层的无结晶形层机理可描述为:金属微粉在添加剂的协同作用下表面被活化、聚集成团,持续吸附、沉积到工件表面,在冲击介质的机械