1.Kaj je materialna osnova za kristalizacijo cinkove plasti?
Fizikalne in kemijske lastnosti cinka
Tališče cinka je 419,5 stopinj, vrelišča je 907 stopinj, pri sobni temperaturi pa ima dobro duktilnost in korozijsko odpornost. Med postopkom galvanizacije, ko se tekoči cink utrdi na površini jeklene plošče, vplivajo na njegovo kristalizacijsko vedenje dejavniki, kot so temperaturni gradient, sestava super hlajenje in energija vmesnika.
Kristalna struktura cinka je šesterokotna zaprta (HCP), z konstantami rešetke a =0.266 nm, c =0.495 nm. Ta struktura določa njegove anizotropne značilnosti rasti med kristalizacijo, to je, da so stopnje rasti različnih kristalnih obrazov različne.
2.Kaj so termodinamična in kinetična načela faznega prehoda kristalizacije?
Termodinamični pogon: Ko se tekoči cink utrdi, se prosta energija sistema zmanjša, gonilna sila procesa kristalizacije pa izhaja iz super hlajenja (razlika med dejansko temperaturo in tališčem). Večja kot je super hlajenje, močnejša je gonilna sila za kristalizacijo in višja je hitrost nukleacije zrn.
Kinetični proces: Kristalizacija vključuje dve stopnji: nukleacijo in rast. Nukleacija je razdeljena na enakomerno nukleacijo (spontano nukleacijo znotraj tekočega cinka) in neenakomerno nukleacijo (nukleacija, ki temelji na nečistoč, substratni površinski okvari itd.); Rast zrn dosežemo z difuzijo atomov na vmesniku trdnega tekočine, na hitrost rasti pa vplivajo temperatura, koeficient difuzije topljenosti itd.
3.Kaj so temeljni dejavniki, ki vplivajo na kristalno morfologijo cinkove plasti?
Under -Cooling: Ko se podcenjevanje povečuje, se stopnja nukleacije povečuje in zrna postanejo lepša; Kadar je premalo hlajenje nezadostno, se zlahka oblikujejo groba zrna ali stolpce.
Površinsko stanje substrata: hrapavost, oksidni film in zlitina elementov površine substrata vplivajo na položaj nukleacije in smeri rasti, neenakomerna nukleacija pa se prednostno pojavlja pri napakah.
Dodatek zlitin: Elementi zlitine, kot so AL, NI in MG, lahko spremenijo tališče, površinsko napetost in hitrost difuzije cinkove tekočine, ki zavira ali spodbuja rast specifičnih kristalnih ravnin.
Hitrost hlajenja: Hitro hlajenje (na primer vbrizgavanje zračnega noža in vodenje vode) povečuje podhlavanje, spodbuja nukleacijo in zavira rast zrna; Počasno hlajenje je ugodno za grobo zrno.
Porazdelitev in segregacija topljene: med strjevanjem se topili (na primer zlitinske faze Fe-Zn) ločujejo na mejah zrn ali med dendriti, kar vpliva na stabilnost vmesnika in povzroči razlike v dendritični ali enakovredni kristalni morfologiji.
4.Kaj je načelo kristalizacije cinkovih cvetov?
Cinkove cvetove so najpogostejša kristalna oblika v pocinkani plasti. V bistvu so makroskopski videz cinkovih zrn. Njihova tvorba je tesno povezana z dodajanjem legiranih elementov (kot sta PB in SN) in nadzor hitrosti hlajenja.
Mehanizem: Ko se tekoči cink utrdi, se legirni elementi obogatijo na vmesniku s trdno-tekočino, da tvorijo območje, ki je ohlajeno, kar spodbuja rast cinkovih zrn na dendritski način in na koncu tvori radialne ali cvetne cvetne cvetje.
5.Kaj je načelo nadzora nad kristalizacijo cinkovega brezposelnika?
Če dodate AL, da zavirate nastajanje cinkovih žlic: al prednostno tvori drobne delce, kot je Al₂o₃, v zgodnji fazi strjevanja cinkove tekočine, ki služi kot jedro neenakomernega nukleacije, močno izboljšuje hitrost nukleacije, kar postane zrn izjemno fino, cinkove žličke pa ne moremo videti macrosop. ◦ Hkrati hitri postopek hlajenja (na primer povečanje tlaka zračnega noža in znižanje temperature substrata) še bolj izpopolni zrna in krepi učinek brez žlice.