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表面处理钢板的开发状况和发展方向
表面处理钢板应用领域的扩展和性能
表面处理钢板大部分是镀Zn钢板。2008年，日本镀Zn钢板产量是1500万t，其中77%是热镀Zn钢板。镀Zn钢板用于汽车、建筑、电器和其他方面，其中有一半用于汽车。
从80年代起55%Al-Zn热镀钢板在日本得到广泛应用。在海盐影响很大的海岸地带，镀Al钢板发生孔蚀，耐蚀性下降。长期暴露腐蚀的结果表明，镀Zn钢板由于Zn的消耗而产生红绣，而5%Al和55%Al-Zn镀层钢板保持了耐蚀性和替代腐蚀保护功能。55%Al-Zn镀层的金属组织是在一次结晶的富Al相晶粒之间存在着含b-Zn的富Zn相。Townsend指出，在暴露腐蚀初期，富Zn相首先溶解表现出替代腐蚀保护作用；在暴露腐蚀后期，富Al相起到耐蚀作用。这种防腐蚀机制也体现在镀Zn钢板和55%Al-Zn镀层钢板的端面腐蚀中。研究资料指出，在长期暴露实验中，在暴露初期55%Al-Zn镀层钢板由试样端面开始发生的镀层膨胀（线状腐蚀）的腐蚀速度较大，在暴露后期，镀Zn钢板的镀层膨胀腐蚀速度较大。在暴露初期55%Al-Zn镀层钢板的富Zn相在涂层和镀层的界面上溶解，所以，腐蚀从试样端面迅速向内部进行，当腐蚀进行到一定距离时，与阴极距离增大，腐蚀速度就减小了。镀Zn钢板在腐蚀发生后由于没有富Al相，所以阴极面积增加，腐蚀一直进行下去。
为提高5%Al-Zn镀层钢板的耐蚀性，开发出添加3%Mg的6%～11%Al-3%Mg-Zn合金镀层系列钢板。在6%Al-Zn中添加Mg延长了红锈产生的时间，Mg提高耐蚀性的效果在大气暴露试样中也得到证实。在滨海地区该镀层系列钢板暴露实验生成的腐蚀产物中，都没有发现ZnO。暴露腐蚀生成并积累的腐蚀产物大大抑制了阴极反应。而镀Zn钢板腐蚀产物中的ZnO具有半导体的性质，不能抑制氧化还原的阴极反应。在3%Mg镀层钢板腐蚀产物中没有检测出ZnO，这与上述实验结果一致。
从上世纪80年代开始，在铬酸盐皮膜上涂敷约1靘有机膜的耐指纹钢板和润滑钢板、涂敷约20靘有机膜的钢板，省去涂敷工序的预涂层钢板实现了商品化，并得到广泛应用。之后，在电气电子设备中禁止使用P、Cr6+和Cd6+的RoHS（对某些有害物质限制使用的规定）法令于2006年开始生效，推进了无Cr化处理工艺的进程。预涂层钢板的性能特点是耐蚀性、高加工性、抗表面瑕疵性、抗污染性、抗菌性、吸热性、散热性等等，这些特性主要是由涂敷皮膜的特性来决定。
纳米多孔高强板材料与致密块体高强板相比，内部存在大量的孔隙，使其具有诸多优异的特性，如密度小、比表面积大、光学性能以及电化学性能优异等，因而可用来制作过滤器、催化剂及催化剂载体、多孔电极等，成为新型多孔材料研究领域的热点之一。纳米多孔高强板材料的研制成功，开拓了多孔高强板新的应用领域，而研发出率制备纳米多孔高强板材料的方法，成为该材料得以拓宽其应用前景的前提和基础。目前，一种很有希望的制备方法，即脱合金法正在引起人们的关注。
所谓“脱合金法”，就是运用选择性化学或电化学腐蚀原理，在合金组元间电极电位相差较大的情况下，让合金中电化学性质较活泼的元素在电解质的作用下选择性地溶解进入电解液而留下电化学性质较稳定元素，剩余的成分即可形成多孔的微观结构。
脱合金法制备的纳米多孔高强板具有连续的网络结构，在微观上具有纳米尺度的均匀性，孔径尺寸和骨架相颗粒直径尺寸均为纳米级。其开放性纳米多孔结构和连续三维网络赋予该材料独特的物理化学性能，使其具有极高的比表面积和孔隙率，是十分理想的催化剂。纳米多孔高强板也是良好的催化剂载体，可以在其表面镀覆贵高强板。孔径小于5纳米的多孔贵高强板在电催化、传感器等领域具有显著优势，高的表面积对表面点的结合是非常有利的。
采用脱合金法，让一种或者几种活性较高的元素被选择溶解，使得合金处于不稳定状态，余下较惰性的高强板原子将重新排列成互相交错的多孔网状结构。比如，用脱元素法制备纳米多孔镍，就是通过选择溶解镍合金中比Ni活泼的元素，留下惰性的Ni元素自组装成开口的纳米多孔结构。实验表明，纳米孔的存在增加了Ni基材料的比表面积；而且，脱合金后纳米孔表面粗糙，存在很多小台阶，台阶边缘位置存在大量悬键，可通过电子和原子吸附反应物，其催化活性远远高于常规骨架Ni催化剂。已有工作表明，纳米多孔Ni基合金薄膜孔结构非常均匀，很适用于相分离、热交换、光栅等过滤领域，还可用作固体氧化物燃料电池的阳极或固体电解质的载体。
Ni基非晶合金具有成分均匀、各向同性、相结构简单等特点，因此，以Ni基非晶为初始合金通过脱合金法可以获得孔分布均匀的纳米多孔Ni催化剂。目前，这方面的研究正成为热点。
另外，作为脱合金法中的方法之一，“脱相法”可以从两相或者多相合金中脱出较活泼的相来获得多孔材料。其基本原理是：合金中各相的电化学活性不同，在对材料进行阳极极化时，活性高的相优先溶解而活性低的相仍保留在基体中。比如，Ni基高温合金由有序结构的γ’相以共格方式镶嵌在立方结构γ基体相中。借助电化学方法将其中一相进行选择性溶解，结果可得到多孔结构，其中含有大多为几百纳米宽的互通孔道。
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