本工作研究锅炉水处理用铜锌合金的化学成分、熔炼方法、成型工艺及性能。以金属铜、锌、锡、镍及微量稀土为主要组成元素制备了锅炉水处理用的三种铜锌合金。研究合金对模拟锅炉水循环系统中水质及水垢的影响,研究合金表面自由能与阻垢性能之间的关系,测定了合金的极化曲线。制备的锅炉水处理用铜锌合金的铸态组织均为树枝状晶体,经过600℃-800℃退火后,合金组织趋于均匀化,硬度降低,耐腐蚀性增强,寿命延长。研究发现,合金的表面自由能越高、极性分量所占比例越大,其阻垢性能越好。锅炉水处理用铜锌合金中各种元素的电极电位不同,可形成微电场,当水通过合金附近时,结垢和腐蚀性物质离解成阳离子和阴离子,并通过接地系统吸收电子。吸收的电子提供给形成垢的钙、镁等离子,使其形成稳定的物质状态,不再成垢。锌的电极电位最低,化学性质最活泼,锌在原电池反应中溶出,被氧化为Zn²⁺进入水中,Zn²⁺能够阻碍方解石的形核,并吸附在方解石型CaCO_晶体的表面,取代部分Ca,使其发生晶格畸变,形成一种锌和钙的固溶体混合物。最终阻止水垢的形成。