《流場特性對電沉積Zn-SiO2複合防腐塗層的影響機理》是依託昆明理工大學，由范雲鷹擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：流場特性對電沉積Zn-SiO2複合防腐塗層的影響機理
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：范雲鷹
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電沉積是製備金屬基複合防腐塗層材料的重要方法之一，其套用越來越廣泛。在電沉積過程中，電解液和複合粒子在攪拌作用下的混合流動，是影響塗層製備工藝和防腐性能的重要因素，但人們目前還不能精確地定量控制複合電解液的流動特性，限制了複合電沉積基礎理論研究和套用技術水平的發展。本項目以Zn-SiO2複合電沉積體系為研究對象，綜合運用計算流體力學的LES模擬和PIV測試、現代數學分形維數、以及材料學和電化學等領域的多種研究手段，計算和分析電解槽內不同區域速度場、壓力場以及渦湍的演變規律與特徵，對複合粒子的懸浮、吸附和流動狀態，以及塗層的複合相沉積量、成分均勻程度以及防腐性能等均進行量化表征，深入研究電解液流場特性對複合電沉積過程的影響規律，不僅對複合防腐塗層材料的電沉積理論研究和工藝最佳化設計具有重要指導意義，還可為提升和發展複合塗層材料的研究水平和深度提供新的思路和方法。
結題摘要
流場作用是影響複合電沉積過程中固體顆粒傳質、吸附和沉積行為的關鍵要素，掌握電解液的流動特性對複合電沉積基礎理論的研究以及工藝最佳化設計具有重要的指導意義。本項目針對攪拌速度、電流大小、截面位置、攪拌時間做出了研究，得出攪拌速度是影響流場的最主要因素，攪拌速度越大，電解液流動速度越大； 電流大小對電解液的流動影響不大；截面位置對電解液有一定的影響，當攪拌速度一定時，離攪拌源越遠，流動狀態越趨於平緩，這樣越有利於在陰極附近得到均勻流場，從而利於複合鍍層製備；攪拌時間對某個區域的最大流動速度影響不大，隨著攪拌時間的增加，相對最大速度並不是一直增大的，說明這個過程是一個複雜的多相流問題，而且該體系在很短時間就能達到充分攪拌。同時，攪拌作用的引入增加了鍍層中SiO2的含量，使得鍍層緻密度增加，厚度增加，提高鍍層的耐腐蝕性。在完成項目的同時，已培養3名碩士生，1名博士生，發表論文14篇，其中SCI檢索2篇，EI檢索2篇，發明專利授權2項，實用新型專利授權2項。
