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高耐腐蝕性熱浸鍍Zn-Al-Mg合金材料

一、研究背景熱浸鍍鋅是用于鋼鐵材料腐蝕防護最主要的方法之一。為了應對現代科技對鋼鐵耐腐蝕性日益增長的要求，歐美、日韓等一些發達國家先后研發出了一批具有高耐腐蝕性的熱浸鍍用Zn-Al系合金材料（見表1），尤其是Zn-Al-Mg合金具有優異的耐腐蝕性，如日本新日鐵公司開發的SuperDyma合金鍍層，耐蝕性大約為普通純鋅鍍層的15倍以上，可與部分不銹鋼相媲美，但是成本遠低于不銹鋼產品，具有極大的市場價值。我國是世界上最大的熱鍍鋅板生產國，而山東省的熱鍍鋅板產能位居全國第一，但絕大部分為普通鍍鋅板，以及少量的鍍鋁鋅硅板產品。因此，研究和開發高耐腐蝕性Zn-Al-Mg合金鍍層材料，對山東省鋼鐵材料產業的轉型升級具有非常重要的經濟和社會價值。二、項目內容本項目系統研究了Ti, Sb元素對熱浸鍍Zn-11Al-3Mg合金組織與性能的影響。通過XRD對Zn-11Al-3Mg-Ti-Sb合金試樣進行了物相分析，通過SEM和EDS觀察和分析了合金試樣的組織結構，通過洛氏硬度計測量分析了合金試樣的硬度性能，通過電化學阻抗分析和電化學極化分析，研究了不同含量Ti、Sb元素對合金耐腐蝕性能的影響，并在實驗室進行了鋼板熱浸鍍實驗。三、項目產業化可行性分析前已述及，本項目市場前景非常廣闊，目前日韓等國生產的熱浸鍍Zn-Al-Mg板材在國內市場已有銷售，售價比國內普通熱鍍鋅板貴一倍以上，產品增值極為顯著。本項目技術創新達到了國內領先水平，已經獲得國家發明專利授權（圖4），技術轉化條件趨近成熟，實驗室也進行了小批量的熱浸鍍實驗。我們希望與省內具有較強實力的熱浸鍍板生產廠家進行合作，繼續完成相關性能的測試和中試試驗，早日實現該項目的產業化生產。四、項目負責人及團隊簡介項目負責人：周國榮，博士，副教授，目前主要從事金屬板材涂鍍材料的研究，承擔山東省重點研發計劃1項，完成山東省博士基金1項，同時參與了多項國家和省部級項目的研究，已發表SCI/EI收錄的研究論文20余篇，已獲國家發明專利授權3項，曾于2011年10月赴韓國國立慶尚大學訪學1年；項目組成員包括教授1人、副教授2人、講師2人、碩士研究生2人，秉持嚴謹踏實、團結協作的精神，致力于實踐“學以致用、學有所用”的宗旨，期望發揮高校科研能力強之長，增補企業研發力量弱之短，努力實現產學研緊密結合，將實驗室的科研能力轉化為企業的產品競爭力，為祖國早日成為世界制造強國添磚加瓦！

濟南大學 2021-05-11

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