时间：2023-05-30 10:19:03
关键词：水性金属加工液； 监控指标；更换；节能减排
中图分类号：TE626.39文献标识码：A
0引言
在目前的机械加工生产中，机床有的为干式加工，有的采用微量（MQL），也有的用油性产品，但大部分机床使用水性加工液，水性金属加工液包含：切削液、清洗剂、淬火液、成型液等等。而水性切削液是使用量最大，涉及面最广的产品，是本文讨论的重点。而其他的水性产品，诸如淬火液、清洗剂等，也可以参考或部分参考这些检测项目。
众所周知，水性产品在使用过程中，会产生有异味、寿命短、容易变质、废水排放量大等诸多问题。但由于成本低廉，冷却性能优异，操作环境良好而仍然是机械加工的首选。由于切削液的生产目前没有国家标准，生产厂家良莠不齐，对切削液日常管理也无统一的标准方法，因此有很多用户纠结于怎么监控切削液，如何延长使用寿命，如何判断切削液是否需要更换。本文将逐一介绍水性切削液日常监控指标及各项指标的含义，为最终客户提供生产依据。
切削液的测试内容有很多项指标，其中大部分是针对特殊情况的分析方法。而作为在用液日常检验，行业内一般采用如下的监控指标：
表1切削液的日常监控指标
项目方法范围外观目测pH8.5～9.5BS 1647折光浓度，%工艺要求LAM 05滴定浓度，%工艺要求LAM 06游离油，%≤2LAM 27总硬度/ppm≤500LAM 26电导率/ms・cm≤5LAM 07氯含量/μg・g-1≤200LAM 04细菌真菌/mL0LAM 02注：LAM为企业实验室分析方法。
1外观
水性切削液根据矿物油含量的不同，在业内普遍分为三种，乳化液、半合成和全合成三类。前两者含有5%～70%的矿物油。而全合成切削液，原液不含有矿物油。这两种产品外观有很大区别。乳化液及半合成产品配制好后，呈牛奶状乳白色或浅黄色液体，而全合成切削液配制好后，是无色透明的。随着科技的进步，向切削液内添加染料的做法已经被淘汰，因此客户如果买到有其他颜色的切削液，请咨询供应商相关原因，是否添加了染料，及添加的染料信息。
（1）外观是重要的监控指标，需要每天监控、记录。
（2）外观监控包括：切削液颜色、气味、切削液状态，是否有泡沫等异常情况。
（3）随着切削液的使用，切削液外观会逐渐变化，一般新配制的乳化液是白色乳状，由于在生产中混入了很多杂油和其他杂质，导致颜色变成浅黄色，全合成切削液变模糊。但这些微观变化不影响使用。如果颜色发生了很大的变化，比如变成棕色或者灰色，则说明切削液内混入杂质过量，或者滋生了大量细菌。因此需要采取相应的措施进行管理。
（4）切削液基本都含有乳化剂，因此在运行过程中肯定会产生泡沫。适量的泡沫是可以接受的，但如果溢出或者出现长期不能消失的泡沫，需要联系供应商解决。
（5）如果切削液出现了很大的刺激性气味，说明已经滋生大量细菌，需要及时处理，否则会导致切削液报废、工件生锈，因此发现异味需及时处理。
尽管单一凭借外观，无法做出切削液是否需要更换的决定，但外观无疑是一项重要的日常监控指标。
2pH值
pH值是监控切削液一项非常重要的指标，因为切削液原液内都含有很多碱储备，用于抵御细菌等微生物的侵蚀。一旦pH过低，意味着碱储备不足，pH值将快速下降，细菌同时大量繁殖。由于细菌在pH值高于8.5时，繁殖很缓慢，因此，日常控制范围为8.5～9.5。而过高的pH会导致皮肤腐蚀。
（1） pH值需要每天监控、记录，建议采用精密试纸（6.5～10范围）或精确到小数点后两位的pH测试仪。广泛试纸是不可接受的，也是无效的。
（2）良好的切削液管理，pH值基本稳定不变。一旦出现大幅下降，很可能是滋生细菌（因为细菌在繁殖过程中释放酸性物质，消耗碱性物质）。
（3）一旦pH值低于8.5，也不意味着切削液必须更换，完全可以通过添加原液，或者pH提高剂来提升pH值到正常稳定值。注意pH值提高剂必须与现用的切削液兼容，否则会导致事倍功半，甚至切削液不稳定，出现破乳等极端情况。
（4）好的pH提高剂或者pH稳定剂应该是长效缓释，而且安全环保的，切记不能滥用强碱性物质，以免出现操作人员皮肤过敏、腐蚀等风险。
（5）有少量切削液考虑与加工金属的兼容性，pH值为中性。因此初始的pH值就是7.5～8.5。这类产品的抑菌并不是靠碱储备。但稳定的pH值仍然是关键指标。
（6）冰冻三尺非一日之寒，pH值也不是很快就会降低到8.5以下。只要保持日常监控，发现异常及时处理，就能保证pH值在正常范围。
3折光浓度
折光浓度的测量是依据水和油对光折射的不同，观察含油量，折算成浓度值。对于新配制的切削液，折光浓度是很准确的。但随着切削液内进入杂油，折光仪的界面慢慢模糊。混入机床的液压油、导轨油、齿轮油、淬火油、防锈油等，都会使测量值较实际值偏高。
（1）折光浓度测量方便，是衡量切削液含量的主要指标，需每天监控、记录。
（2）折光浓度在测量前需要用配制切削液的水来校正折光仪。
（3）折光浓度过低，需要立即添加原液，否则容易出现加工工件不良、切削液变质等严重后果。
（4）由于杂油对测量结果的干扰，因此建议在夏季将折光浓度的控制上限提高1%～2%。
4滴定浓度
因为折光浓度有较大的测量误差，所以滴定浓度不失为一种更准确的分析方法，原理是利用盐酸滴定切削液内碱性物质，直至pH值到4。利用消耗盐酸量计算切削液的浓度。
（1）切削液滴定浓度需要有实验室，有条件的用户可以保证每天测量，否则建议每周测量一次。
（2）向切削液内添加pH提高剂等物质，会影响滴定浓度，导致测量值偏高。
（3）过高的总硬度，也会使滴定测量值偏高。
（4）基于以上的原因，同一样品，折光浓度和滴定浓度会有一定的误差。
5游离油
游离油的含义为切削液无法吸收，而游离出来的杂油。测量方法很简单，将均匀的切削液倒入100 mL量筒中，静止24 h，然后观察量筒中杂油的液面高度，建议不超过2%。
（1）正常切削液内都会含有过量的乳化剂，因此会吸收一部分外来油，但如果杂油过多，则无法吸收，游离出来。过量的游离油覆盖在液体表面，隔绝空气，为厌氧菌的繁殖提供良好的环境。因此建议定期撇油，每周测量一次游离油含量。
（2）过量的游离油会消耗大量乳化剂，导致配方的不平衡，易出现油水分离的情况，也就是破乳。因此需及时处理。
（3）采用有效的撇油器和使用滤纸过滤，是去除游离油的最好办法。
6总硬度
总硬度，含义是切削液内总的钙镁离子含量，目前可以方便的用试纸测定，也可采用滴定方法测量。
（1）由于水中的钙镁离子会和阴离子型表面活性剂发生反应，生成有机钙，形成皂化物，堵塞滤芯等过滤系统。过硬的水会消耗大量的乳化剂，导致切削液直接破乳。因此建议每周必须测量一次，控制总硬度低于500 ppm。
（2）在机加过程中，切削液喷溅到加工部位，水分蒸发，而水中的钙镁离子不断累积。因此，切削液的总硬度不断升高。
（3）抗硬水能力是衡量切削液稳定性能的重要指标，目前质量好的切削液能够达到在1500 ppm以上稳定，无皂化物和分层。但如此高的硬度，残留在工件表面的切削液水分蒸发后，会有很多固体残留，影响加工工件的表面质量。因此日常添加去离子水或软化水是最好的控制硬度过高和延长切削液寿命的办法。
（4）目前还没有降低切削液总硬度的办法，而当使用时间长后，硬度达到上限值，切削液也会变得不稳定，所以即使其他的指标正常，也要考虑换液。
（5）供应商给出的500 ppm上限值可以作为参考。如果在此硬度下，切削液稳定，而加工的工件也符合生产要求，则可以适当提高控制范围。但前提是充分评估此切削液的抗硬水能力。
7电导率
纯净水不导电，新配制的切削液导电率在1～2 ms/cm，而切削液的电导率控制范围为
（1）电导率衡量了切削液系统内离子含量的多少，电导率越高，说明切削液杂质越多。
（2）日常添加采用去离子水或软化水，会有效降低电导率的升高。
（3）过高的电导率，会导致工件表面的残留。不但影响表面光洁度，甚至出现工件锈蚀等问题。
（4）电导率过高对切削液的稳定性能不会造成太大冲击，但对工件的加工质量及防锈周期会有很大影响。
8氯含量
众所周知，氯元素能够加速工件和设备的锈蚀，因此在机加过程中，需严格控制切削液中氯离子含量。供应商给出的建议是
（1）自来水是氯元素的主要来源，因此日常添加水需要用去离子水。
（2）当氯含量高于200 ppm后，在夏季湿度很高的沿海地区，很容易导致工件生锈。但即使切削液氯含量很低，也不能靠切削液本身进行防锈。超过一天的工序间防锈都需要利用防锈油或其他手段来实现。
（3）衡量切削液的防锈性能，也可以采用国际通用的铸铁屑防锈测试方法（IP287）。当切削液的防锈性能达标，则氯含量也可以适当放宽。
9细菌/真菌含量
细菌真菌目前可以用菌板快速测量。由于细菌大量繁殖时会释放酸性物质，导致pH下降，同时伴有强烈异味。同时菌板价格较贵，检测时间需要72 h。因此对切削液细菌的监控，15～30 d为一个周期为宜。
（1）很多客户谈“菌”色变，认为切削液生菌就需要换液了，其实细菌完全可以消灭。
（2）当细菌含量低于105 mL时，完全可以通过添加原液，增加循环来控制细菌。当细菌含量高于105 mL时，需要添加杀菌剂和原液。
（3）当切削液出现细菌后，细菌会消耗油性成分，导致加入切削液原液后，浓度不上升，反而下降很快，就像一个甲亢病人永远吃不饱一样。所以彻底消灭细菌，pH值稳定后，才算系统稳定。很多用户发现加入很多杀菌剂和原液，pH值仍然未达到正常值，从而放弃杀菌，彻底换液，导致停工停产，增加了换液成本和废水排放。
（4）目前市场上有碱性长效杀菌剂，如吗啉类、三嗪类等，杀菌效果缓慢，持续时间长，适宜作为系统稳定剂，如果滋生大量细菌，需要大剂量添加。而异噻唑啉酮类的杀菌剂多为酸性杀菌剂，为广谱杀菌，对真菌和细菌均有良好的杀菌效果。药效时间只有8 h。当添加此类杀菌剂后，pH值会略微下降，需要添加大量原液和pH提高剂，将pH提高到新配制液的正常水平，浓度提高至正常控制范围的上限。同时监控pH值变化，如果不继续下降，则细菌彻底被消灭。
（5）细菌都有抗药性，如果长期生菌，需要更换杀菌剂类型。
（6）防范胜于救灾，良好的日常管理，杜绝细菌滋生，是维护系统稳定运行、节能减排的最好办法。
10其他监控指标
切削液的分析项目还有很多，比如：防锈性能测试，性能测试，稳定性试验测试，元素含量分析，亚硝酸盐含量测试等等，针对不同的客户需求，可以采用对应的分析方法，给客户一个指导生产的理论依据，在此不一一赘述。
11结论
尽可能延长切削液的使用寿命，是降低生产成本，减少废水排放，提高生产效率的最好办法。通过科学管理，降低消耗，把每一滴金属加工液都用到极致，是我们人一生的致力方向。
参考文献：
[1] （美） 杰里・P・拜尔斯（Jerry p.byers）.金属加工液[M].2版.北京：化学工业出版社，2011：156-183
Abstract： With the continuous development of social economy， metals have been widely used in China. People have raised higher requirements on the surface quality of metals machining. This article explores the effective measures for surface quality control， aiming to find the effective measures to control metals machining quality.
关键词： 金属的切削加工；表面质量；控制策略
Key words： machining of metals；surface quality；control strategy
中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0018-02
0 引言
在通过大量的实验与经验积累的条件下，我们认识到了很多可以影响金属切削加工表面质量的因素，其中包括切削加工中的切削力，切削过程中用的切削液以及道具材料等，在金属切削的过程中，这些因素存在于整个切削的过程中，时刻影响着金属切削加工的表面质量。只有对这些因素进行合理的选择和控制金属切削加工的整个过程，才能避免表面质量的粗糙的现象，保证金属的质量，得到更好的经济效益。
1 切削力对金属切削加工表面质量的影响
1.1 工件材料的表面质量对切削力的影响 金属材料受到切削力的影响，会产生剪切应力，从而会产生剪切变形，而对于金属塑性变形较大的材料，断面的形状不会很光滑，反而会很粗糙，对于大多数金属的变形都是经过弹性阶段，然后进入屈服阶段，最后进入弹性极限阶段，这样金属总会发生一定的塑性变形才会断裂，塑性变形对金属表面的质量影响很大，而且切削力与屈服强度成正比的关系，也就是屈服强度会随着切削力的增长而不断地加大，这就会造成切削力对金属表面的质量影响更大。另外，对于切削力，会随着金属的塑性和韧性性能的优良而增大，所以，对于塑性、韧性差的材料切削力更小，金属的表面质量也会更好。
1.2 刀具的几何角度对金属切削力的影响 刀具有自己的几何特征，不同几何特性的道刀具对切削力有不同的影响，切削力主要受到前角、主偏角、刃倾角等各方面的影响，当角度不同时，产生的切削力的大小也不同，当前角的角度减小时，切削的变形会增大，从而使得切削力随之增大，除此之外，切削力还受到材料本身的影响，前角对切削力的影响就与材料有关，在这些角度中，主偏角主要影响在切削力的方向，只要方向有偏差就会造成切削力方向的变化，切削力有很多的方向，分为主切削力等，而刃倾角对于主切削力的影响是不大的，但是刃倾角对于其他的切削力还是有一定的影响的，比如对进给力和背向力就会有一定的影响。所以还是要合理的选择刀具的几何形状，将刀具对切削力的影响降低到最小化。
2 切削液对于金属切削加工的影响
2.1 切削液的作用 在金属切削加工的过程中，少不了切削液的使用，在金属的切削加工中，切削液起着重要的作用，对于金属表面质量也有很重要的影响，它的作用可以概括为几点：
第一是冷却作用，切削液通常会以液体的形式存在，众所周知，液体在受到高温时会蒸发，这种蒸发的过程中就会带走热量，从而降低金属表面的温度，不仅能起到降低切削温度的作用，其中的成分还会起到冷却的作用，能够减小金属在切削过程中的高温变形、小工件和刀具的变形等。
第二是作用，切削液在小工件和刀具之间会形成一层油膜，大家都知道油具有的作用，能够有效地减少摩擦力，所以这层油膜对于减少了小工件与刀具之间的摩擦力，起到了剂的作用，这样就会有效地减小摩擦力，从而减小切削力对金属表面质量的影响。
第三是排屑和清洗作用，对于切削液来说，大家都知道也体会带走一部分的垃圾，所以，在生产加工中，切削液是处于流动状态的，可以随时将切削过程中产生的废屑冲走，还会达到对金属表面进行清洗的作用，使金属表面的质量有所提高。
第四是防锈作用，在切削液中掺杂着很多其他的成分，比如防锈剂，这样防锈剂就会在金属表面形成一层有效的保护膜，可以杜绝金属与外界的空气和水分的接触，从而在根源上防止了金属的生锈现象，提高金属在切削加工过程中的表面的质量。
2.2 切削液的种类 切削液分为不同的种类，大体上主要分为了三类，第一类是非水溶性的切削液，对工件的刀具主要起作用，就类似于油类的物质，这种切削液在方面的作用是相当明显的；第二类是水溶性的切削液，它就相当于水，流动性很大，在金属的切削加工中，主要起着清洗金属切削加工中的废屑的作用和冷却切削温度的作用，使得金属表面的质量得到保障；第三类是表面活性剂，这是一种既能溶于水又能溶于油的物质，它能将水和油有效地连接在一起，使其有效地融合成一个整体，从这里就可以看出，表面活性剂具有乳化的作用。
2.3 对于切削液的选择 对于切削液的选择，是要根据材料的性质和加工方法以及对于刀具材料的具体情况来选择切削液，第一可以根据工件的材料来选择合适的切削液，对于塑性材料或者韧性较好的材料就需要加入切削液，而对于脆性材料就不需要加入切削液了；第二是要根据加工的方法来进行切削液的选择，对于产生金属废屑较多的材料就需要考虑加入液体切削液了，对于需要冷却的材料，或者是对冷却要求较高的材料就必须要加入切削液。不同需求的材料需要加入不同类型的切削液，所以，要充分了解金属材料的各种性质和使用的要求，根据材料的具体需求和特点合理的选择切削液，提升金属的表面
质量。
3 刀具材料对金属切削加工的影响
3.1 刀具材料的性能 刀具具有很强的硬度和强度的性能，而且好的刀具会比较耐磨，比较耐高温和具有良好的导热性，对于硬度较高的刀具在切削过程中完成切削的效果是非常明显的，只有足够强度的刀具才能很好地完成任务，保证质量和安全。
3.2 刀具材料的种类 刀具这种材料一般都是按照材料的性质来分类的，一般分为通用型高速钢刀具和高性能高速钢刀具，在金属的切削加工中，高速钢是最常用的，也是应用最广泛的，不同的材料的刀具材料拥有不同的性质特点，在选择刀具时应该根据加工的实际要求来合理的选择刀具。
3.3 合理选择刀具材料 刀具材料的选择一般是根据金属切削加工的实际要求来选择的，在对金属加工的时候，对于有色金属的切削加工时一般会采用金刚刀，因为金刚刀的质地比较硬，耐磨性能比较好，而且很重要的一点是它的摩擦系数小，这在很大程度上减小了切削力，对金属切削加工的表面质量的控制是非常有利的；对于合金材料进行切削加工时，一般会采用立方氮化硼刀具材料，因为他的化学性质非常的稳定，并且它的硬度也很高，对金属切削加工时的影响非常小。总而言之，对于金属材料的加工要因材料和方法的不同来确定刀具材料。
4 结束语
金属在我们的生活中起着举足轻重的作用，通过上面的分析，我们知道有很多因素都影响着金属切削加工中金属的表面质量，我们要顺利的完成金属的加工，而且还要保证金属的表面质量是有一定的难度的，但是只要加强对金属切削加工过程中的表面质量的控制，我们就会得到更好的产品，保证金属产品在切削加工的表面质量。
参考文献：
[1]黄智高.金属切削加工中控制表面质量的几种方法[J].科技传播，2013，10：78-79.
新研究让液态金属机器能“跑”能“跳”
据中科院微信公众号，近期，中国科学院理化技术研究所联合清华大学研究组，首次报道了由液态金属驱动的金属丝振荡效应、金属颗粒触发型液态金属跳跃现象等，并研发出镀有磁层的自驱动液态金属机器乃至以液态金属为车轮的微型车辆，其中两项研究以封面文章形式发表。
此前，液态金属机器均以纯液态方式出现，固液组合机器效应的发现和技术突破，使得液态金属机器自此有了功能性内外骨骼，将提速柔性机器的研制进程。
记者注意到，这个科研团队的带头人是中科院理化所双聘研究员、清华大学教授刘静。
2013年6月，把液态金属做成打印“墨水”，刘静团队首次研发出纸上直接生成电子电路的技术。一年后，团队又研发出世界首台室温液态金属打印机，借助该设备，只需在计算机上设定程序，就可以“打”出个性化的电路系统。2015年初，刘静带领的团队造出世界首台液态金属机器的相关论文引起《科学》等权威网站的关注，被形容为制造出“终结者”。
刘静团队近期在发表于《先进科学》上的题为Liquid Metal Machine Triggered Violin-like Wire Oscillator（10.1002/advs.201600212，2016；封面文章）的论文中，报道了一种异常独特的液态金属固液组合机器的自激振荡效应：将处理过的铜丝触及含铝的液态金属时，铜丝会被液态金属迅速吞入，并随后在液态金属机体上做长时间往复穿梭运动，如同演奏音乐中的小提琴琴弦一般（如图1）。
此外，用不锈钢丝触碰液态金属，还可对铜丝的振荡行为加以调频调幅操控。造成上述现象的机制主要在于，铝与碱溶液反应引发液态金属与铜丝两端出现浸润力差异所致，这里，~丝、液态金属、电解液及氢气之间多相界面的动态耦合产生了节律性牵引力。这一突破性发现革新了传统的界面科学认识，也为柔性智能机器的研制打开了新思路，还可发展出流体、电学、机械、光学等系统的控制开关。
在发表于《应用物理学快报》上的题为Jumping Liquid Metal Droplet in Electrolyte Triggered by Solid Metal Particles（108，223901，2016）的论文中，作者们发现了一类有趣的液态金属跳跃行为（如图2）：向放有金属液滴的溶液体系中加入固体金属颗粒（镍、铁等）后，原本静止的金属液滴开始跳动起来，并在容器底部留下一串饼状“脚印”。
研究揭示，金属颗粒与液态金属表面发生点接触时，交界面处电场强度显著增强，以至会在溶液内电解产氢，氢气泡在基底不断吸附长大形成“气体弹簧”，这就为液滴跳跃提供了推力。导致电场极化的因素之一是来自液态金属与固体金属颗粒之间的电势差即原电池效应（如图3）；另一原因则在于，固-液材料界面间微观形貌差异会导致电荷累积，继而引发尖端放电效应。
在《材料化学学报B》上的论文Self-Propelled Liquid Metal Motors Steered by Magnetic or Electrical Field for Drug Delivery（4，5349，2016，封面文章）中，研究小组通过电镀方法在液态金属表面镶嵌铁磁性镍层，由此实现了机器在外部磁场或电场作用下的灵活控制（如图4），并验证了其在药物递送方面的潜在价值。超越于无规则运动型液态金属机器的是，该磁性固液组合机器可实现运动起停、转向和加速等复杂行为。
进一步地，研究小组还发展出一种以柔性可变形“车轮”驱动的微型车辆，其由金属液滴及经3D打印的塑料本体组合而成。在电场作用下，液态金属“车轮”可发生旋转变形，继而驱动车辆行进、加速乃至实现更多复杂运动（如图5）。采用类似于四驱车的结构，研究小组证实其可在携带重物0.4g的情况下以25mm/s速度运动。这种固液组装型柔性机器的设计概念可衍生出更多复杂的可控机器结构。相应研究发表在RSC Advances（Liquid Metal Wheeled Small Vehicle for Cargo Delivery，6，56482-56488，2016）上。
十多年来，由中科院理化所研究员刘静带领的团队围绕液态金属开展了大量原创性探索，在芯片冷却、先进制造、电子技术、生物医疗及柔性机器等领域取得全面突破。团队迄今已发现30类以上具有重要科学意义的液态金属基础现象或效应，研发出数十种实用技术，在包括北京、云南、广东等地在内的全国范围内推动产业化，先后促成了领先性液态金属产品生产线、研发中心及科技馆的建设落成，多种产品进入市场，提出的创建液态金属谷乃至发展液态金属全新工业体系的构想也正从理想变成现实，成果在海内外学术界和工业界产生重大影响。
近些年，刘静团队一直在致力于联合工业界推动液态金属产业化应用。“我们有幸在液态金属研究上走在世界前头，但在产业方面不能落后，我们要把握历史机遇，帮助我国建成世界级的液态金属谷。”刘静说。
离造出“变形机器人”还有很长路要走
随着科技的不断进步，液态金属已经走进了我们的视野，但拥有液态金属就意味着能制造出“变形机器人”吗？
澳大利亚皇家墨尔本理工大学的科学家在今年8月也表示，他们使用一种液态金属合金制造出能自主操作的开关和泵。最新技术可用于制造能像活组织一样行动的电子设备，甚至类似“T-1000终结者”那样的3D液态金属机器人。尽管目前“T-1000”离完全实现还有不少技术障碍，但澳大利亚的科学家称他们已朝这一方向“迈出了坚实的一步”。
（山东恒邦冶炼股份有限公司，山东
烟台
264109）
摘要：针对在处理铜阳极泥过程中产生的铂钯精矿，采用电控除杂-大氯化溶解Au、Pt、Pd-氯化铵共沉铂钯-SO2还原金-水煮分离铂钯-铂钯精炼工艺提取金、铂、钯。铂、钯回收率98%以上，金的回收率为99%。该工艺具有成本低、操作简单、贵金属回收率高等优点。
关键词 ：铂钯精矿；电控除杂；提取；回收率
中图分类号：TF111；TF83 文献标识码：A 文章编号：1008－9500（2015）07－0020－
收稿日期：2015－06－11
作者简介：王 兴（1971－），男，山东临沂人，大学，高级工程师，从事稀贵金属冶金技术与管理工作。
铂钯精矿中的金、铂、钯含量较低，贱金属含量高，综合回收贵金属存在困难。本研究针对铂钯精矿，选择电控除贱金属、富集贵金属，分别提取、精炼的生产工艺提取金、铂、钯。实践表明，该工艺能有效回收金、铂、钯，且回收率高、生产成本低。
1试验部分
1.1试验原料
铂钯精矿在40 ℃下烘干4 h，其化学成分与含量见表1。
1.2工艺原理
1.2.1电控除杂
采用盐酸酸浸铂钯精矿，同时通氯气控制电位，能有效地除去贱金属，其反应原理为：
Cu+2HCl=CuCl2+H2（1）
Zn+2HCl=ZnCl2+H2（2）
Pb+2HCl=ZnCl2+H2（3）
Bi+2HCl=BiCl2+H2（4）
Se+4HCl=SeCl4+2H2（5）
1.2.2大氯化溶解Au、Pt、Pd
经盐酸酸浸后渣，在盐酸、氯气作为氧化剂的条件下，酸浸渣中的金、铂、钯以氯金酸、氯铂酸、氯钯酸进入溶液。其反应原理为：
2Au+ClO3-+6H++7Cl-=2AuCl4-+3H20（6）
3Pt+ClO3-+6H++11Cl-=3PtCl4-+3H20（7）
3PtCl4-+ClO3-+5Cl-+6H+=3PtCl4-+3H20（8）
3Pd+ClO3-+6H++11Cl-=3PdCl4-+3H20（9）
3PdCl4-+ClO3-+5Cl-+6H+=3PdCl4-+3H20（10）
1.2.3氯化铵沉铂钯
将大氯化后液升温，在加入氧化剂、氯化铵的条件下，铂、钯以氯铂酸铵、氯钯酸铵的形式共沉下来。其反应原理为：
PdCl62-+ 2NH4Cl=（NH4）2PdCl6+2Cl-（11）
PtCl62-+ 2NH4Cl=（NH4）2PtCl6+2Cl-（12）
1.2.4SO2还原金
向沉铂钯后液中通SO2还原金，得到粗金粉。其反应原理为：
2HAuCl4+3SO2+6H2O=2Au+3H2SO4+8HCl
（13）
1.2.5水煮分离铂钯
氯钯酸铵在高温下易溶于水，而氯铂酸铵在水中的溶解度低［1］，从而使铂钯得到分离，其反应原理为：
（NH4）2PdCl6+H2O=（NH4）2PdCl4+HCl+HClO
（14）
1.2.6铂的精炼
铂的精炼采用氯化铵反复沉淀法［2］。将粗氯铂酸铵加王水溶解后，再加浓盐酸进行赶硝后用1%的稀盐酸煮沸溶解，冷却过滤。过滤出的铂溶液煮沸后加氯化铵，铂以氯铂酸铵的形式沉淀下来，反复进行4～5次，最后得到纯净的氯铂酸铵，进行煅烧得到海绵铂。其反应原理为：
H2PtCl6+2NH4Cl=（NH4）2PtCl6+2HCl（15）
3（NH4）2PtCl6=3Pt+16HCl+2NH4Cl+2N2（16）
1.2.7钯的精炼
钯的精炼采用氯化铵反复沉淀法与二氯二氨络亚钯法联合法［3］。在酸性环境、弱氧化气氛条件下，加入氯化铵，将氯亚钯酸铵转变为氯钯酸铵沉淀。而氯钯酸铵在水煮条件下溶解。反复溶解、沉淀精炼。其反应原理为：
PdCl62-+2NH4Cl=（NH4）2PdCl6+2Cl-（17）
（NH4）2PdCl6+H2O（NH4）2PdCl4+HCl+HClO
（18）
用氨水溶解氯钯酸铵，再用浓盐酸进行酸化，反复4～5次，得到纯净的二氯二氨络亚钯。然后用水合肼还原将其还原海绵钯。其反应原理为：
（NH4）2PdCl4+4NH3·H2O=Pd（NH3）4Cl2+4H2O+2NH4Cl （19）
Pd（NH3）4Cl2+2HCl=Pd（NH3）2Cl2+2NH4Cl
（20）
2Pd（NH3）2Cl2+N2H4·H2O
=2Pd+4NH4Cl+H2O+N2（21）
2 金、铂、钯提取工艺流程
从铂钯精矿中提取Au、Pt、Pd工艺流程见图1。
2.1电控除杂
因处理的铂钯精矿中铜、铅、铋、锌、硒等贱金属含量较高，在提取贵金属前，要先除去贱金属。而这些贱金属基本上以单质形式存在，难以与盐酸反应。本工艺选择在盐酸体系中通氯气，控制电位至390~410 mV，进行选择性除去贱金属，而贵金属富集在酸浸渣中。
在反应釜中投500 kg铂钯精矿，盐酸浓度为2 mol/L，液固比（4~5）∶1，反应温度控制为80~85 ℃，反应过程中通氯气进行控制电位390~410 mV，反应4 h。
电控除杂酸浸试验结果见表2。
由表2可知，铂钯精矿中铜、铅、铋、锌、硒等贱金属浸出率较好，均达90%以上，在盐酸体系中采用氯气进行电控除贱金属效果较好，从而实现了贱
金属与贵金属的分离。
2.2大氯化溶解Au、Pt、Pd
在盐酸体系中，以氯气作为氧化剂，反应过程中，不断通氯气，使金、铂、钯分别以氯金酸、氯铂酸、氯钯酸浸出溶液中。将电控除尘后的酸浸渣投入反应釜中，盐酸浓度为5 mol/L，液固比（4~5）∶1，反应温度控制为80~85 ℃，反应过程中通氯气，直至酸浸渣全部溶解。反应完成后过滤，有少量的氯化渣，滤渣提银，滤液回收Au、Pt、Pd。试验数据表明，金、铂、钯的浸出率均在99%以上。
2.3氯化铵沉铂钯
将大氯化后液升温至85 ℃以上，加氧化剂。溶液中的Pt、Pd从正2价氧化成正4价后，逐渐加入氯化铵，直至没有沉淀生成，铂、钯以氯铂酸铵、氯钯酸铵的形式共沉下来。冷却至室温过滤，用10%的氯化铵饱和溶液（盐酸酸化pH值为1）洗涤氯铂酸铵和氯钯酸铵共沉物4~5遍。
沉淀后液中Pt、Pd含量见表3。
2.4SO2还原金
将沉铂钯后液升温至75 ℃以上，缓慢通SO2还原出粗金粉。冷却后过滤。粗金粉中的金含量＞94%。粗金粉再进一步精炼，得到金品位为99.99%金锭。还原金后液中金含量＜1 mg/L。
2.5水煮分离铂钯
由于氯铂酸铵与氯钯酸铵在水中溶解度不同，将氯铂酸铵与氯钯酸铵混合物，按液固比（3~4）∶1加水，煮沸2 h，尽量使氯钯酸铵溶于液中，过滤，滤液提钯，滤渣提铂。
2.6铂的精炼
2.6.1王水溶解氯铂酸铵
取经水煮氯铂钯共沉物后的滤渣，按液固比（2~3）∶1，缓慢加入王水，温度控制在85~90 ℃，反应3 h。反应后过滤，滤液赶硝酸。将滤液蒸发至糊状，加浓盐酸，再次赶硝2~3次。最后加1%的稀盐酸煮沸溶解，冷却过滤。
2.6.2氯铂铵沉铂
将加1%盐酸煮沸的滤液，控制Pt浓度为80 g/L左右，升温煮沸一段时间后，加氯化铵，直至无黄色沉淀生成。用循环冷却水快速冷却后过滤。滤渣用10%氯化铵溶液（盐酸质量分数1%）洗涤4~5次。如此反复3~4次，最后得到纯净的氯铂酸铵。
2.6.3海绵铂制备
先将纯净的氯铂酸铵烘干，在马弗炉中进行煅烧。初始煅烧温度控制在220~250 ℃，恒温2 h，然后升温至400~450 ℃，恒温1~2 h，再升温至750 ℃，恒温2~3 h，缓慢降温，得浅灰色的海绵铂。
2.7钯的精炼
2.7.1氯化铵沉钯
取经水煮氯铂酸铵与氯钯酸铵共沉物后的滤液，控制钯浓度为50~60 g/L，升温85 ℃以上，缓慢加入氧化剂、氯化铵，直至无红色沉淀生成。反应完成后，过滤，滤液为浅黄色，渣用10%的氯化铵溶液洗涤。
2.7.2水溶氯钯酸铵
将氯钯酸铵加水，煮沸2 h，使氯钯酸铵全部溶解。冷却过滤，滤液继续沉钯。将氯化铵沉钯与水溶过程反复1~2次，此过程能有效地除去贱金属［4］，最终得到纯净的氯钯酸铵。
2.7.3氨水络合
将纯净的氯钯酸铵按液固比（3~4）∶1，加水浆化，控制钯浓度为70 g/L左右，再加入浓氨水调节pH值为8～9，后升温80 ℃，反应过程要补加氨水，维持溶液pH值为8～9，反应1 h。冷却过滤。
2.7.4盐酸酸化
由于二氯四氨络亚钯与盐酸为放热反应，要缓慢氨水络合液中加入浓盐酸，直至pH值为1。否则，溶液温度过高会生成可溶性的顺式二氯二氨络亚钯［5］，从而降低钯的直收率。操作过程中，控制溶液温度小于45 ℃。过滤，用pH值为1的盐酸洗涤滤渣。将氨水络合、盐酸酸化此过程重复做3～4次，最后，得到纯净的二氯二胺络亚钯。
2.7.5海绵钯的制备
将纯净的二氯二胺络亚钯加水浆化，升温40～50 ℃，缓慢加入水合肼，水合肼加入不宜过快，否则生成的钯粉颗粒较大，易带出杂质元素，影响钯粉的品位。钯粉经水洗涤后，在120 ℃进行烘干4 h，得到海绵钯粉。
2.8锌粉置换废液
将铂精炼时产生的氯铂酸铵后液、钯精炼时产生的氯钯酸铵后液、二氯二胺络亚钯后液与SO2还原金后液合并，升温至60 ℃，逐渐加入锌粉，反应3 h，冷却过滤。置换渣返大氯化溶解Au、Pt、Pd工序，进一步回收Au、Pt、Pd。
锌粉置换后液中Au、Pt、Pd的含量见表4。
3结论
按照该工艺流程处理500 kg铂钯精矿，生产出的Au、Pt、Pd品位分别为：Au99.99%，Pt99.95%，Pd99.95%；Au、Pt、Pd回收平衡表见表5。
针对成分复杂的铂钯精矿，采用电控除杂-大氯化溶解Au、Pt、Pd-氯化铵共沉铂钯-SO2还原金-水煮分离铂钯-铂钯精炼工艺，能有效的综合回收铂钯精矿中Au、Pt、Pd。该工艺具有如下优点。
（1）贵金属回收率高，其中钯、铂回收率均在98%以上，金的回收率为99%。
（2）采用电控除杂工序，能有效除去铂钯精矿中的贱金属杂质，使贵金属富集在渣中，从而更有利于铂钯精炼。
（3）操作简单，试剂成本低廉。
参考文献
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摘要：选用无毒或低毒性添加剂，研制了一种化学合成型环境友好磨削液，对其抗磨减摩、防锈、生物降解等综合性能进行了评价，结果表明：该磨削液综合性能优良，生物降解性能较好，生态毒性低，是一种理想的环境友好剂。
关键词：环境友好剂；抗磨减摩性；生物降解性；生态毒性
中图分类号：TE626.39 文献标识码：A
0 前言
近年来，随着制造设备的进步，加工工艺和材料材质的改进以及工厂管理水平的提高，对与金属加工技术相配套的金属加工液提出了更新更高的要求。随着人类环保意识和环保立法的不断加强，人们越来越意识到金属加工剂对人体和环境造成的危害。传统矿物油基剂生物降解性能差、生态毒性高，加之石油资源不断减少，相对来说比较环保的全合成、半合成金属加工剂越来越受到人们的亲睐。但大多数水基金属加工剂仍然采用亚硝酸盐、磷酸盐和有机酚等为添加剂，这些添加剂具有一定的致癌性能，不但使用过程中会危害操作工人的身体健康，而且排放后污染水体，给环境造成了很大的危害[1-3]。金属加工液对人体的危害首先是添加剂的毒性，如作为杀菌剂使用的苯酚毒性很大，防锈效果较好的亚硝酸钠在某些条件下会形成致癌的亚硝酸氨。表面活性剂的脱脂作用，防腐杀菌剂和有机胺等碱性物质的刺激性，会使皮肤干燥、裂口、红肿而发生皮炎，对皮肤造成危害。使用金属加工液时产生的油雾，以及金属加工液散发的刺激性气体会危害人的呼吸器官，如常使用的甲醛杀菌剂，对人的眼、鼻有强烈的刺激性，接触皮肤会导致组织坏死。金属加工液对环境的危害主要是废液对水资源的污染，矿物油是金属加工液的主要成分之一，其生物降解性差，能长期滞留在水和土壤中。美国环保局指出，油对水生物有急性致死毒性，也有长期亚急性致死毒性（即不会导致生物死亡，但破坏其正常的生态）。水中油含量超过10 μg/g，就会使海洋植物死亡，超过300 μg/g，可使淡水鱼死亡。金属加工液添加剂对环境的污染是多方面的，如常用作极压添加剂的短链氯化石蜡是海水污染物之一，在水基金属加工液中常用的磷酸钠防锈剂会使河流、湖泊因富营养化而出现赤潮[4-6]。
文章结合现代磨削技术的发展现状，采用无毒或低毒添加剂，研制了一种新型环境友好化学合成型磨削液，并对其综合性能进行了评价。
1 添加剂的筛选
目前水基型金属加工液采用的剂多为油溶性的，通过提高油溶性添加剂在水中的溶解性，以提高其产品的性，但这种方式配制的水基液稳定性差，油溶性添加剂难以满足水基金属加工液对综合性能的要求，因此选择性能优良的水溶性添加剂是提高水基型金属加工液质量的关键。结合研制产品的性能特点，经过筛选，我们选择以下几种组分作为添加剂，各组分添加剂的组成情况如表1所示。
表1 各种添加剂的组成情况%
(注：基金项目：国家自然科学基金（50275147）、重庆市科技攻关项目、重庆市自然科学基金、教育部“新世纪优秀人才支持计划”资助项目（编号：NCET-04-1002）、院青年基金资助项目。
作者简介：方建华（1971-），男，博士，2005年毕业于后勤工程学院油料应用专业，主要从事环境友好剂及添加剂的研究，已30余篇。）
2 性能考察
配方1~7的性能测试结果如表2所示。
表2 配方1~7性能测试结果
从表2可以看出，配方1的防锈性能太差，但对有色金属的防腐性能较好。配方2虽然在配方1的基础上增加了防锈剂A的量，防锈性能仍然很差，但腐蚀试验合格。配方3中未加入油酸皂，其工作液外观得到较好改善，增加pH调节剂的量，其消泡性、防锈性、腐蚀性都合格。配方4中采用复合防锈剂，减少防锈剂A的量，加入防锈剂B，其消泡性、防锈性、腐蚀性都合格，说明复合防锈剂的效果较单一防锈剂好。配方5中采用防锈剂B，其消泡性、腐蚀性都合格，但防锈性较差。说明在该体系中单独采用防锈剂B不能够达到防锈效果，需要做进一步改善。配方6中虽然添加了大量的防锈剂A，其消泡性、腐蚀性都合格，但防锈性较差，这可能是因为存在聚醚表面活性剂的原因。虽然配方7采用了复合防锈剂，但由于pH值过低，防锈效果仍然很差。
从以上结果可以看出，在初步的配方筛选实验测试中，只有配方3、配方4能达到防锈防腐实验要求，故将这2个配方做进一步的性能测试。
将配方3、4的溶液按5%浓度稀释成工作液，用四球机按GB/T 3142-90剂承载能力测定法进行测试，四球机转速（1450±50）r/min,室温，时间10 s。结果表明，配方3、4的工作液最大无卡咬负荷（PB值）均为750 N，烧结负荷（PD值）均为2500 N。
图1和图2分别为配方3和配方4稀释液的摩擦力矩-时间-摩擦系数曲线，从图中可以看出，工作试液的平均摩擦系数为0.116和0.101，表明两种配方的工作液均具有较好的性能。
图1 配方3稀释液的摩擦力矩-时间-摩擦系数曲线
图2 配方4稀释液的摩擦力矩-时间-摩擦系数曲线
3 生物降解和生态毒性试验
生物降解性能按CEC L-33-A-93法进行，结果如表3。
表3 不同种类剂的生物降解性%
由表3可以看出，两种工作液的生物降解性能均较好，是两种较理想的环境友好水基剂。
根据浙江大学环境工程系检测，研制的两种磨削液的BOD（生化耗氧量）分别为1.02 g/L和1.132 g/L， COD（化学耗氧量）分别为0.91 g/L和1.20g/L，完全达到国家排放标准。
根据浙江大学生物学院用两种磨削液对动物所作的病理诊断，经统计处理表明，工作液涂抹动物皮肤后，动物表现正常，体重无变化，局部皮肤无红肿、溃疡、渗出等现象；经光镜和显微照片观察，实验动物的皮肤、肝脏和肾、心、脑、肺细胞均无差异，由此可知，磨削液对人体无毒性。
以德国的Wassergefahrdungklasse（WGK）为基础进行检测，表明研制的两种水基磨削液的急性水毒性极限值（EL50）或（LL50）均不小于116 μg/g，属于无毒性磨削液。
由于两种磨削液的水污染指数值（WEN）分别为0.6和0.62，属于无水污染液，使用后可直接排放，对环境和人体无任何危害。
4 结论
研制的两种化学合成型磨削液具有优良的综合性能，而且无毒，可生物降解，是性能优异的环境友好金属加工剂。
（说明：由于磨削液的性能考察目前没有专用方法，实验室模拟台架试验只能作参考，所以这里只以四球机为评价手段进行简单试验，产品主要在实际生产中应用，现场使用表明，该磨削液使用性能优越。另外，在生理生态毒性试验中，所有指标的评价尚不具备条件，我们只对皮肤刺激性进行了考察。）
参考文献：
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THE DEVELOPMENT ON ENVIRONMENTALLY FRIENDLY GRINDING FLUID
FANG Jian-hua, CHEN Bo-shui, DONG Ling, WANG Jiu
(Department of Oil Applied and Management Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 400016，China)
在好莱坞电影《终结者》中，由金属制成的变形机器人T-3000能随意变换成各种形状，甚至可以从门下的小缝隙中飞走。现在对于人类来说，这将不再是科幻片中的幻想。一种新型的“终结者”材料面世，这就是“金属玻璃”。目前科学家研制的金属玻璃，强度是工业用钢铁的3倍，柔韧性是钢铁的10倍。
金属玻璃是一种特殊的合金材料。通常金属原子都是有序排列的晶体结构，而在金属玻璃中，原子的排列如同液体或者玻璃一样杂乱无章。虽然从严格意义上来说，金属玻璃并不是液体，但是由于它没有固定的外形，可以像液体一样随意流动，所以人们喜欢形象地称之为“液态金属”。
金属玻璃的问世打破了建立在金属晶体结构基础上的传统金属学研究方法，它的许多独特而且宝贵的性能使其在实际应用中初露锋芒。
金属保持玻璃状
有专家认为“金属玻璃”是继钢铁、塑料之后，给产业界带来的又一次革命性的变革。长期以来，人们总认为这种非晶态的金属玻璃是不可能制成的。我们在日常见到的冰，是水分子形成六棱柱体的结构。流动是水分子自由活动的一种状态，一旦变成固体，则水分子就被井然有序地排列固定。即使金属也一样，在高温熔融状态下，原子或分子可随意活动。但是，一旦冷却变成固体则呈晶体结构。
那么，玻璃又会是怎样呢?我们家里通常用于窗户或杯子的玻璃被称之“氧化物玻璃”，其主要成分是二氧化硅。氧化物玻璃从液态变为固态时，分子也不会组成有序的结晶结构，而是在随机排列下固化，即保持液体那种状态。由于高温熔融状态下的玻璃呈液体结构，所以几百年前在欧洲烧制的玻璃是下部比上部厚。此外，玻璃变成固体的过程中，它还会形成“过冷却液体”的状态，即变成糖稀那样的状态。例如在玻璃车间把熔融的玻璃吹制成器皿时，此时的玻璃就是处在“过冷却液体”的状态。
何谓玻璃的“过冷却液体”状态呢?即如果玻璃从液态冷却成固态时，当温度降到比其固化时的温度还要低时，玻璃仍然呈现液态的一种现象。
超骤冷非昌合金
通常物质在过冷状态下极为不稳定，只能保持几秒钟。但是，玻璃却能够以过冷状态长时间存在。为此专家将具有过冷状态性质、原子随机排列的非晶体结构的物质称为“玻璃”。
通常金属可以说无法以非晶态固化，而且固态金属必定是结晶结构，但是上个世纪60年代美国加州大学的研究小组发现，只要条件具备，金属也可像玻璃那样非晶结构固化。他们使用一种特定的合金，通过1秒内将其冷却100万摄氏度的方法成功地制造出具有原子随机排列的金属。该方法是将合金在液体状态下超速骤冷，加以固化。铜或铁等普通金属，从过冷液体到凝固结晶的时间是在0.00001秒内，而加州大学使用的合金结晶时间是0.0001秒左右。在此期间骤冷，成功将金属在随机结构下凝聚成固体。但是，它不能像过冷却液体那样能够长期存在，所以不算是玻璃。
为了在1秒内骤冷100万摄氏度，只能制造厚度仅为20微米的箔片。如果箔片不是很薄，温度就不均匀，仍然会结晶。此外，骤冷需要特殊设备，而且只能制造箔片，应用范围十分有限。
真正的“金属玻璃”诞生
原子随机排列的非晶金属具有强度高、韧性好和耐腐蚀等特点。如果除了薄的箔片外还能够制造出各种形状的非晶金属，那么，它的应用就会十分广泛。
目前，科学家在不使用超骤冷的条件下，已经能够以每秒1℃的冷却速度成功地制造出各种开关的非晶金属，并且只要很好地搭配金属元素，就能让这些非晶金属以过冷却状态比较稳定地存在。由于科学家制造成功的非晶金属，其原子具有随机的非晶结构，而且能够以过冷却液体的状态存在，故称之为“金属玻璃”。
卓越性能露锋芒
实践表明制造金属玻璃的材料应具有以下的共同特征：金属玻璃具有三种以上的元素，而且它们互不相斥，具有容易结合的性质。科学家认为，迄今为止被发现的金属玻璃皆满足这些条件，但是并非所有满足这些条件的金属都能制造出金属玻璃。
金属玻璃具有哪些卓越特点呢?金属玻璃的强度高、韧性好、耐腐蚀，具有迄今为止金属所没有的各种特性。我们知道，通常金属的结晶中存在“缺陷’：即金属结晶体存在的原子脱落部分或错动部分。这种缺陷使原子可以挪动，所以施加一定的力，可使金属弯曲也能复原，当然力量过大仍可能使它折断。
总之，与结晶金属相比，金属玻璃没有结晶结构，原子在一点点的间隙中有活动余地，因此它比普通金属的弯曲性、复原性更好。科学家还发现金属玻璃比结晶金属的弹性极限提高了3倍。另外，在耐腐蚀性上，由于结晶金属存在“缺陷”，容易给腐蚀的发生提供缝隙，而金属玻璃的表面整齐致密，不给腐蚀提供任何机会，所以其耐腐蚀性更强。如果再使用一种以上的耐腐金属作为金属玻璃的成分，那么这种金属玻璃的耐腐蚀性就会大大加强。
美国利用金属玻璃出色的弹性进行防弹车身和战舰的研制。日本考虑到这种材料的成本昂贵，目前还没考虑用于普通轿车的计划，但是他们正在研究用于汽车刹车器等压力传感器上。压力传感器是通过金属的应变量来进行工作的。科学家介绍，与原来使用的材料相比，使用金属玻璃可以将灵敏度提高3.8倍。将来，一旦燃料电池汽车普及，它将成为不可或缺的元件。因为在燃料电池汽车中，为了检测氢气或空气的压力，耐用性强、灵敏度高的压力传感器将必不可少。
纳米领域显神威
金属玻璃还将在纳米领域内大显威力。金属玻璃能够像玻璃那样自由变形加工。过去人们把熔融的结晶金属浇铸到模子里，也能制造出与模子形状一样的产品。但是结晶金属在冷却凝聚成结晶时，因有结晶的错位等缺陷，如果在显微镜下观察，表面会呈现凹凸不平的状态。为此，从纳米尺度来看，我们是无法正确复制这个产品的。如果我们把金属玻璃照旧以过冷却液体浇铸到模子里凝固。就能够精确地复制产品。
金属玻璃能够正确复制100纳米宽的沟槽，结晶金属是无法达到的。另外以照片为基础通过激光加工造型，将照片复制在金属玻璃表面也是可能的。
迄今为止能够自由加工的是塑料等高分子材料。现在，金属玻璃除了与塑料一样可自由地加工外，强度还高，这无疑将使它成为代替塑料的材料。科学家们正在抓紧时间利用金属玻璃研制出更小的马达。例如小型的相机或内检镜，以及微型机器人等的驱动马达等。其中有一种“血管疏通器”，是安装在导管前的旋翼叶片，就是用金属玻璃制造的微型马达驱动，它可以除掉堵塞血管的血栓等。
金属玻璃还是一种优异的磁性材料，具有高饱和磁感应、低铁损等优点。如果用金属玻璃来制造收录机的磁头，可以避免磁头尖部的脱落现象，降低磁头与磁带摩擦发出的噪声，这将会给人们带来优美清晰的音质和理想的音响效果。另外，如果用金属玻璃来代替变压器中的硅钢片，可使变压器的空载损耗减少三分之二。照此推算，如果全中国家庭的变压器都采用金属玻璃铁芯，那么，每年全国可节约100亿千瓦时电能，约合50亿人民币。
关键词 铝合金；挤压铸件；典型缺陷；预防策略
在冶金领域中，挤压铸造属于是一种便捷、优质、高效的工艺方法，通过该工艺得出的成品通常是表面光洁、内部组织致密、力学性能优良，因而，其应用范围越来越广泛。但是， 在实际生产中， 由于各方面的影响因素使得铝合金挤压铸件往往仍会出现各种类型的缺陷。例如，晶粒粗大、不均匀缩松、浇不足、非金属夹渣物、偏析及裂纹等诸多缺陷，从而影响到铝合金挤压铸件的推广与应用。因此，对铝合金挤压铸件典型缺陷进行预防和控制意义重大。
1 气孔缺陷
对于铝合金挤压铸件的生产，气孔是较为常见的缺陷之一。一般情况，挤压铸件中气孔可以分为析出气孔、侵人气孔以及反应气孔这三种类型， 其中，析出气孔和侵人气孔是主要的。在实际生产中，由于在挤压铸件内形成的缩松过程大都伴随有合金中气体的析出， 从而导致铝合金挤压铸件内出现缩松、缩孔和气孔等缺陷。一旦在液体金属充型过程中侵人气体过多或者铝合金中气体含量过高， 都会进一步加剧气孔金属缺陷的出现。由此可见， 重视对铝合金金属液进行除气处理对于铝合金挤压铸造工艺具有重要意义。
预防措施：要保证在挤压过程中金属液由下向上平稳充填， 速度不能太快或者太慢，同时，要合理设计压铸模具，确保型腔内没有死角， 从而避免由卷气或憋气引起的气孔。在浇筑过程中，还要合理地控制的是金属液的含气量， 防止形成析出性气孔。
2 缩松、缩孔缺陷
与普通的压铸件相比，由于挤压铸件的壁厚尺寸更大，浇筑时所需的金属液量较多，因而，在生产过程中不可避免地出现缩孔和缩松缺陷，尤其是在型腔与内浇口相连处等厚大部位或最后凝固的部位。在铝合金挤压铸件的制造中，若金属液的凝固收缩与之前设计的不符，或者补缩能力或控制不当等都会造成缩孔、缩松缺陷。此外，浇注温度过高、合金成分变化、凝固过程中挤压压力作用不到位等，也会引起凝固温度区间变大，使得合金过冷的变小，最终产生缩松、缩孔缺陷。
预防措施：在铝合金挤压铸件生产中要严格监控合金成分和浇注温度，并根据生产的实际情况及时作出调整。须不断改变挤压方式和挤压铸型设计。在工艺上，必须严格按照原先设计的浇筑程序进行，同时加强对型芯的冷却功效，降低金属液冷却时的过冷度，将充型速度的切换位置后移一段距离，冷却方式尽可能使用水淬。此外，在型腔内所有部位金属液凝固的全过程中使来自冲头的挤压压力，从而确保金属液由型腔远端向内浇口的顺序凝固。
3 挤压铸造异常偏析缺陷
挤压铸造异常偏析缺陷也是铝合金挤压铸件缺陷中常见的一种，该类型缺陷与其他缺陷的区别主要是在微观方面，往往是由于异常加重而产生的正偏析。其特征是：浇筑过程中，冷却速度不均匀使得合金元素在铸件内部某些晶粒周围富集，从而降低铝合金的挤压铸件的表面张力。而对于在普通的重力铸造条件下， 异常偏析缺陷非常不明显，几乎可以忽略。但是，金属液体在挤压条件下结晶时，各部位受力不均匀，往往会使正在成长的枝晶间还没来得及均匀凝固就结晶， 使金属液体发生离异共晶反应，进而导致异常偏析缺陷的形成。此种偏析大都与合金种类和挤压方式等有关，尤其是在直接冲头挤压和柱塞挤压条件下，或者金属液结晶间隔宽的合金中容易产生。
预防措施：不断改变挤压方式及铸型设计，引进国外先进的型腔设计理念，在生产中应该根据产品特点，在满足产品性能要求的前提下尽可能使用较低的挤压压力。
4 夹渣类缺陷
夹渣类缺陷主要是在铝合金挤压铸件生产过程中由合金液浇注带入、在充型过程中带入或者是由挤压料缸(压室)带入的夹渣，从而不同程度地影响到铝合金挤压铸件的力学性能。因为，在设计铝合金挤压铸件的铸型时，通常不会留有浇冒口等排渣系统，在浇筑时金属液中的物体（包括夹渣）都会在型腔中凝固，不能有效地清除掉。同时，液态金属浇人料缸后，在压力的作用下很快就会形成结壳，如果浇注液态金属上表面有浮渣，将会被压碎并随同中间未凝固金属一道进人铸型型腔之中并形成夹渣。此外，由于铝合金挤压铸件的内浇道较长， 从而使得液态金属在充型过程中不断被氧化，产生氧化物废料，随后跟液态金属一起被卷人型腔中而形成铸件的内部夹渣。
预防措施：尽可能地采用纯度较高的金属液进行浇注， 在合金液的浇注时要注意防止夹渣带入型腔内，在浇注前还需确保铸型型腔须清理干净， 并将涂料吹干。在挤压过程中，金属液浇人料缸后，必须采用专门的渣勺将浮渣捞起，从而减少废渣被带入到液态金属中，提高熔融铝合金金属液的纯度，最终提高铝合金挤压铸件的质量。
参考文献
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Abstract： Metal processing of non conducting materials often uses chemical copper plating， which is widely used in plastic products and the printed circuit board of electronic industry. This paper mainly introduces the composition of chemical copper plating solution and process conditions， the role and influence of the components of chemical copper plating solution， plating solution preparation， and use and maintenance.
关键词： 化学镀铜；溶液；组成；作用
Key words： chemical copper plating；solution；composition；function
中图分类号：TQ153.1+4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0317-02
0 引言
在化学镀铜这个自催化的还原反应中，常用还原剂甲醛来获得需要的铜层厚度，它的还原反应为CU2++2HCHO+4OH-CU+H2+2H2O+2H2O+2HCOO-。但是实际的反应中还会产生一价铜盐等中间产物，因此，比上式要复杂很多。但是一价铜盐具有不稳定性，经过2Cu+Cu+Cu2+反应后从而导致溶液的自然分解。由于一价铜盐很难在镀液中溶解，从而很容易以氧化亚铜的形式与铜共同沉淀，从而导致镀层机械强度和导电性等物理性能的恶化。因此，国外的一些电镀工作者提出了一些高速稳定的化学镀铜新工艺以求改善镀层的质量和延长镀液的寿命。除了溶液寿命由过去的几小时提高到几个月外，还实现了溶液的自动化控制调整。
1 化学镀铜溶液的组成及工艺条件
化学镀铜溶液按照所用的还原剂可以分为甲醛、肼、碰氰化物以及次磷酸盐等溶液；按照镀铜的厚度可以分为镀薄铜溶液和镀厚铜溶液；根据溶液的用途又可以分为印制电路板金属化和塑料金属化等溶液；按照络合剂种类可分为EDTA二钠盐型、酒石酸盐型和混合络合剂型等。
一般的化学镀铜层厚0.1-0.5μm，较薄，外观呈粉红色，较柔软。由于其具有较好的延展性、导电性和导热性，因此，常用作非金属以及印刷电路板孔金属化的导电层，而不用于装饰性或防护性的镀层。高稳定化学铜溶液的厚度随着科技的进步已达到5μm以上，从而简化了印制电路板孔金属化的制作工艺。
1.1 化学镀铜溶液的组成及工艺条件见表1。
1.2 双络合剂或多络合剂的化学镀铜溶液 在化学镀铜溶液中，为了达到更宽的工作温度、更稳定的溶液以及更大的镀铜厚度，一般加入比例适当的双络合剂或多络合剂。含有双络合剂溶液的组成和工艺条件如表2。
2 化学镀铜溶液中各组分的作用和影响
2.1 铜盐 在溶液中，钠盐作为一种主盐，主要由硫酸铜提供二价铜离子，并且其含量会影响沉淀的速度。当溶液PH处于工艺范围时，虽然沉积速度会随铜含量的增加而加快，但是溶液自然分解倾向也会加大。溶液中不含稳定剂时采用低浓度镀液，含有稳定剂时可提高同离析浓度。同离析浓度变化范围较大，主要是其含量不影响镀层质量。
2.2 络合剂 为了避免铜离子在碱性条件下析出
Cu（OH）2沉淀，而在溶液中能够呈现络合状态，通常就会使用络合剂。在溶液中加入适量的络合剂以提高溶液的稳定性、沉积速度以及改善镀层性能。络合剂的种类虽然多种多样，但是，在目前的镀铜中使用最广泛的莫过于酒石酸钾钠和EDTA钠盐。
2.3 氢氧化钠 沉积速度在溶液中其他组分浓度不变时，会随着氢氧化钠含量的增加而加速，但含量达到一定后，沉积速度就会变慢且易分解。含量较少时会导致沉积速度缓慢甚至沉淀停止。当一段时间不用化学镀铜溶液时，为了避免溶液自然分解和甲醛的还原作用下降而停止反应，应采用硫酸钾将溶液的pH值调到10以下。再次使用时，用氢氧化钠将pH值调到工艺要求值即可。
2.4 甲醛只有在pH大于11的碱性条件下才具有还原能力，pH值不同，反应也不同：①在中性或酸性条件下：HCHO+H2O=HCOOH+2H++2e；②在pH值>11的碱性条件下：2HCHO+4OH-=2HCOO-+H2+2H2O+2e。
甲醛的还原能力以及铜的沉积速度随着pH值的升高而增大，但是，溶液的自然分解倾向也会增大。配方不同，甲醛的含量和适宜的pH值范围也不同。
当pH=10～10.5时，镀件表面发生催化反应。
当pH=11～11.5且甲醛浓度为2mol/L，或者pH=12～12.5且甲醛浓度为0.1～0.5mol/L时，均可在活化过的非导体表面产生触发反应。
2.5 稳定剂 在化学镀铜过程中，除了催化表面生产铜外，还有其他副反应，如：2Cu2++HCHO+5OH-Cu2O+HCOO-+3H2O。而甲醛还能继续进行还原：Cu2O+2HCHO+2OH-2Cu+H2+2HCOO-+H2O。很难用过滤方式除去氧化亚铜，与铜共同沉积后，不仅会造成铜层疏松粗糙，还失去了与基体的结合力。当还原成铜后还会以自催化中心促进溶液的自然分解。在镀液中加入有机或无机稳定剂便可以有效的抑制氧化亚铜的生成，还可以达到稳定溶液的作用，如：亚铁氰化钾、甲基二氯硅烷等。但是一定要注意添加量，用量过多反而会减慢沉积速度甚至停止反应。
3 化学镀铜溶液的配制、使用和维护
3.1 化学镀铜溶液的配制 将镀铜中所有固体化学材料单独用热蒸馏水或去离子水溶解，溶解后冷却至室温，然后混合铜盐与络合剂溶液，边搅拌边加入所需量氢氧化钠溶液，加入稳定剂溶液，再用氢氧化钠调节溶液pH值；配成适当体积；使用前过滤在加入甲醛还原剂后即可使用。
3.2 溶液的使用和操作维护 第一，为了减少金属铜沉积在槽壁的可能性，应当降低镀液对槽壁的湿润效果，因此，最好用聚乙烯或聚丙烯等憎水性材料制成盛放溶液的槽子。第二，应当及时出去镀液中出现的铜粉等固体微粒，以防止镀液的过早失效，最好选用连续的过滤装置。如果没有此设备，那就必须在每班工作完毕后及时过滤镀液，同时去除槽壁析出的铜层，彻底将槽子清洗干净。第三，在使用溶液的过程中，随着不断的消耗OH-，为了将pH值严格的控制在规定的范围内，应当及时补充氢氧化钠溶液。第四，根据络合剂的类型确定工作温度。反应速度和沉积速度虽然会随着溶液温度的升高而加快，但是同时也会加快副反应而破坏溶液的稳定性。如：采用酒石酸钾钠作为络合剂时，镀液在过高的温度下会发生自然分解。当采用EDTA钠盐作为络合剂时，如果室温下反映较慢，则可以将其加热到一定的温度，当溶液超过75℃时便会加快自然分解。因此，操作时，要注意控制槽液温度。第五，采用压缩空气搅拌溶液有利于扩散活化基体表面的铜离子。采用空气搅拌，不仅可以防止生成和存在Cu20，还能逸出反应过程的氢。氢原子不仅会脆化镀层，还会在镀层表面形成空隙和麻点而影响镀层质量。第六，一般将装载量控制在3dm2/L内，如果镀液的装载量过大，就会导致施镀时的剧烈反映而导致溶液分解。
4 结语
化学镀铜最为一个十分重要的镀种，随着电子工业的高速发展，需要双面和多层印制电路板的数量越来越大。而印制板的孔金属化，无论从导电性、可焊性，还是从镀层的韧性以及经济性等综合要求来说，铜都是不二的选择。此外，像塑料、陶瓷等非金属材料在化学镀铜的应用中也很广泛。今后，非金属材料的金属化方面，化学镀铜的用量约占90%以上。目前，大规模集成电路芯片制作中，用化学沉铜替代铝互连线，使布线宽度小于90nm。
参考文献：
[1]赵斌，宋元伟，冯华东.化学镀铜层的表面处理[J].华东理工大学学报，1998（05）.
关键词：钢铁腐蚀； 磷化作用； 金属腐蚀； 游离酸度
中图分类号：TG174
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12023304
1引言
金属的表面由于大气污染和腐蚀会沉积各种污染物并生锈，这种锈大多是金属氧化物和氢氧化物，它们疏松多孔而具有吸湿性，容易使金属继续被腐蚀。据报道，全世界每年钢铁总产量大约几十亿吨，但因修饰而损失掉的约占1/4。为了保护钢铁设备，提高钢铁工件的耐腐蚀性，常需要在工件表面喷漆或喷塑处理之前进行磷化处理。
所谓钢铁的磷化处理就是将金属工件浸入含有磷酸二氢盐的酸性溶液中进行化学处理而在金属表面生成一层稳定的难溶性磷酸盐膜层的过程。磷化的主要目的是增加涂膜的附着力，提高涂膜的耐蚀性。但是传统的磷化液存在毒性污染大，质量不稳定等问题。如何在保证质量的前提下，简化处理工艺，降低处理成本，减少毒性和污染，已成为当前钢铁表面处理领域中一项亟待解决的重要课题。
近来国际上研究出较实用的新型促进剂主要有羟胺盐和过氧化氢。这两种促进剂促进效率高，且都无NOx排放，但过氧化氢在酸性溶液中不稳定，要频繁检测和添加。因此，国外更多地开发内含羟胺促进的磷化工艺。研究表明，羟胺促进的磷化工艺，有较亚硝酸盐更高的耐蚀性。
本文研究的主要内容就是羟胺在钢铁防腐中的应用。通过大量的实验获得。羟胺作促进剂的磷化膜的耐蚀性由原来的45 s增加到7 min，磷化效率提高了将近10倍。羟胺作促进剂存在价格较高的问题，但由于他的优良性能及在磷化液中用量较少的特点，一般厂家还是可以接受的。羟胺作促进剂还存在酸度不稳现象，可能是由于羟胺的少量分解所致。由于时间有限，这个问题有待以后进一步去研究。
随着汽车工业的发展，内含羟胺促进的磷化工艺将逐步取代亚硝酸盐促进的磷化工艺，这是我国汽车磷化技术的发展方向，有着广阔的应用前景。
2实验部分
2.1x器和试剂
仪器选用如下：电热恒温水浴锅（恒温范围37～100℃）；
酸度计PHS-2C；
烧杯（50～1000 mL）；
镊子；
量筒；
酸、碱滴定剂；
电炉1000 W；
吸量管；
锥形瓶。
主要试剂：
氧化锌（分析纯）； 磷酸（85%）；
HNO3（65%）； H2SO4（98%）；
HCI（35%～37%）； NaOH（分析纯）；
草酸（分析纯）； 硫酸羟胺（分析纯）；
氯酸钾（分析纯）； 磺基水杨酸（分析纯）；
NaCl（分析纯）； 过硫酸铵（分析纯）；
酚酞（0.1%）； 甲基酚橙（0.1%）；
EDTA标准溶液0.05 ml/L； 三乙醇胺（75%～80%）；
酒石酸5%； 乌洛托品（分析纯）；
硫酸铜点滴液：
0.1M NaCl 0.8 mL；
1.0M CUSO4 40 mL；
10% HCl 20 mL。
2.2实验内容
2.2.1磷化原理
磷酸是三元酸，它对应的磷酸盐有磷酸二氢盐、磷酸一氢盐和磷酸盐三种形式。其中只有磷酸二氢盐可溶于水。金属浸入含有游离磷酸和磷酸二氢盐（Me（H2PO4）2）的溶液中（Me代表Fe2+ 、Zn2+ 、Mn2+等），在金属和溶液的界面存在可溶性盐转变为难溶性盐的过程。在一定条件下：
Me（H2PO4）2MeHH2PO4+H3PO
Me（H2PO4）2Me3（H2PO4）2+H3PO4
磷酸发生三级离解：
H3PO4H2PO-4+H+=HPO2-4+2H=PO3-3+3H+
由于Fe+2H+=Fe2++H2金属工件表面的H+浓度下降，导致磷酸根各级离解右移，产生更多的PO3+4，当金属工件表面离解出的PO3+4与磷化槽液中工件表面的金属离子达到饱和时，即结晶沉积在金属工件表面上，甚至在金属工件表面上生成连续的难溶于水的粘结牢固的磷化膜。对于锌系磷化液
2Zn2++Fe2++2PO3-4+4H2O=Zn2Fe（PO4）2.4H2O
3Zn2++2PO3-4+4H2O=Zn3（PO4）2.4H2O
金属弓箭溶解出来的Fe2+，一部分作为磷化膜的组成部分被消耗掉，而残留在在槽液中的Fe2+则氧化成Fe3+则氧化成Fe3+生成磷化沉渣。
2.2.2磷化前的表面处理
要求磷化处理的零件，其表面一般有油污和氧化层，它们对磷化膜的形成影响很大，因此在磷化前必须除掉。
（1） 除油。钢件表面一般都有油脂，磷化前必须除去，除油的方法很多，本实验选用的是化学除油。主要试剂有：氢氧化钠，无水碳酸钠，偏硅酸钠，焦磷酸四钠，EDTA，在60～70℃下浸洗5～10 min，然后用热水浸洗5 min，再用自来水洗。
（2）除锈。要磷化的钢件，其表面往往有一层氧化层，磷化前必须除去。除锈的方法也比较多，本实验选用比较经济且除锈效果较好的硫酸作为除锈剂。硫酸与氧化层和铁发生化学反应，使金属表面的氧化层溶解。且H2SO4和Fe反应产生的氢气鼓泡对介质起一定的搅拌作用，从而加速氧化皮的剥落。使用硫酸作为除锈剂的最佳浓度范围是15%～20%（体积比），温度控制在50～60℃之间，由于硫酸对金属的腐蚀不均匀，有挂灰现象，所以可加入少量的食盐减少此现象，同时为了防止金属被过腐蚀，可加入一定量的乌洛托品作为缓冲剂。
（3）中和。金属工件经过酸处理后，在其表面仍会残留少量除锈剂，导致工件再次生锈，所以在水洗后必须立即进行中和处理。本实验选用的中和剂是30g/LNa2CO3溶液，处理时间为5 min。
（4）表面调整。磷化前的表面调整可以克服强碱或强酸的粗化效应，使工件表面活性与不活性点部分均一化，增加了工件表面活性点，使其表面形成大量的Y晶核，加快了磷化速度，使磷化膜结晶细致，提高了磷化膜的耐蚀性。表面调整采用的试剂有：含钛表调剂，含草酸表调剂。由于含钛表调剂价格较高，本实验选用具有同等效果地稀草酸溶液作为表调剂。
2.2.3磷化液的配制
称取4.0克ZnO置于100 mL烧杯中，加10 mL自来水润透，搅拌成糊状，将烧杯放在石棉网上，加8.5 mL HNO3（45%）和1.8 mL H3PO4（85%），边加边搅拌，使固体基本溶解，再向其中加入6 mL硫酸羟胺（20 g/L）、4 mL KClO3（40 g/L）、10 d NaF（20 g/L）、5 d CaCl2（10 g/L）、10Dedta（20 g/L），搅拌均匀，将其溶液倒入100 mL量筒中，加水稀释至100 mL，配成磷化液。
2.2.4磷化液的调整
游离酸度和总酸度的比值对磷化膜影响较大，游离酸度主要由磷酸的一级电离所产生，而总酸度则是磷酸的一级和二级店里出来的氢离子和磷化液中其它盐类水解后电离出来的氢离子以及各种金属离子的总和。磷化时必须调整游离酸度和总酸度的比值。吸取5 mL磷化槽液，用溴酚蓝作指示剂，以0.1M NaOH标准 溶液滴定到终点时所需NaOH的毫升数，叫做游离酸度。取处理液5 mL，用酚酞作指示剂，以0.1 M NaOH标准溶液滴定到终点时所需NaOH溶液的毫升数，称为总酸度。
2.3实验数据处理―影响磷化膜的主要因素
按照磷化工艺的过程，对每一步骤均进行了多方面的研究，对于其中的主要影响因素，则从以下几个方面拟定方案进行研究，所得结果列表如表1。
2.3.1酸洗方面
酸洗的时间长短对磷化膜耐蚀性影响较大，所以我做了以下几次试验，寻找最佳酸洗时间。
2.3.2中和方面
酸洗后的中和可除去工件表面残留的酸，提高磷化效果（表2）。
从表2可以看出。酸洗后的中和对磷化膜耐蚀性有一定影响‘因此酸洗后进行中和还是很有必要的。
2.3.3表调方面
表面调整为将除油、除锈后的金属工件浸入表调溶液中，消除由于酸洗、碱洗所带来的表面不均现象（表3）。
从表3可以看出，经过表调的磷化膜耐蚀性能较好。
2.3.4磷化时间方面
磷化时间的长短对磷化膜的性能也有一定的影响，磷化时间短，膜薄，容易长生空白；磷化时间长，磷化膜粗糙，且色泽较暗。
从表4可以看出，选择30 min磷化效果最佳。
2.3.5温度方面
通过几次试验知道，温度对磷化膜的影响非常大，做了以下几次实验选择一个最佳磷化温度。结果如表5。
这次实验我选做的是低温磷化（35～55℃），从表5可以看出，在低温磷化范围内，选择50℃时，磷化效果最好。
2.3.6游离酸度、总酸度及酸比
考虑到本实验的关键是酸比的控制，因此做了多次实验，以确定最佳酸比。结果见表6。
从表6数据可以看出，要想磷化效果较好，总酸度一般在60-80点，酸比（总酸度：游离酸度）控制在（10～14）：1之间，酸比过高或过低，都对磷化效果不利，本人做了大量的尝试实验，又做了3次表格，结果相差不大。
2.3.7添加细化剂、表面活性剂
晶核的形成以及它们的数目，晶体的生长均取决于金属表面可能形成晶胞的活性中心的-数目及其能量值，添加细化剂、表面活性剂可促使形成活性中心和增加能量值，有利于在短时间内形成晶粒细致，表面光滑，耐蚀性能优良的磷化膜。在本实验中，我选用CaCl2作为细化剂，间硝基苯磺酸钠为表面活性剂，实验结果表明，效果确实要比不添加的好。但由于时间关系，我还没对每一种物质的量加以改变，寻求到一个最佳值。
2.3.8减少残渣
在磷化过程中，金属表面形成磷化膜的同时，还常有某些副反应产物从磷化液中沉淀出来，形成沉渣。沉渣是含有集体金属的难溶性磷酸盐，它对膜的影响较大，为此，本实验采用加入NaF、EDTA等络合剂，使其与Fe2+络合，减少磷化槽液中Fe3+的浓度，使磷化液稳定。结果证明效果较好，但在量方面我还没有来得及具体加以研究。
2.3.9其它影响因素
（1）磷化前钢件表面处理的影响。磷化前钢件表面的处理对磷化膜的性能有显著影响，在碱液中脱脂与在强酸中除锈，均会使磷化膜晶粒粗大，对其耐蚀性将产生不利的影响。因此在磷化前要采用中和与表面调整处理。这两方面在实验部分已详细讨论，这里就不在阐述。
（2）Fe2+对成膜的影响。Fe2+对磷化膜的形成速度和膜的性能有一定影响，Fe2+少，磷化速度慢，甚至磷化不上，Fe2+多，膜厚，且粗糙多孔，光泽不好，所以在磷化前一般都要对Fe2+的浓度加以调节，其含量一般控制在1.0 g/L～2.0 g/L之间。
（3）杂质离子的影响。SO2-4的影响：SO2-4是由于酸洗后未洗净而带入磷化槽液的，它的存在会使磷化时间加长。膜疏松多孔，磷化膜耐蚀性降低。在磷化液中，SO2-4离子的含量控制在0.5 g/L以下。
（4）钝化处理的影响。钝化是磷化膜形成后的又一道工序。磷化膜有较多的空隙，如不经钝化处理，耐蚀性能较差。在实验后期，我选择磷化效果较好的钢件浸入重铬酸钾溶液中（（70～80）℃处理15 min，干燥，经CuSO4溶液检验后，耐蚀时间提高1 min左右。
2.3.10磷化膜的检验
检验磷化膜的方法有好多，本实验用12.5×1倍显微镜观察磷化膜的致密程度及晶体结构。选用硫酸铜点滴法检测磷化膜的耐蚀程度。
CuSO4点滴液的主要成分为：
1.0M CuSO4 40 mL；
10% NaCl 20 mL；
0.1MHCl 0.8 mL。
在晾干的件表面滴数滴CuSO4溶液，同时记下溶液由蓝色变成红棕色的时间，标准以超过30 s为合格。
2.3.11磷化液中阳离子含量的分析测定
磷化液中阳离子的含量对磷化膜的性能影响较大，为了增强磷化膜的耐蚀性和光泽度，必须控制磷化槽液中阳离子的含量。本实验采用滴定法加以分析和测定。
取试样于250 mL锥形瓶中，加入（1+1）盐酸15滴摇匀，加水100 mL及磺基水杨酸3滴，用0.05MEDTA标准溶液滴定，溶液由红色变为无色为终点，记下所消耗的EDTA标准溶液的毫升数V1；加少许过硫酸铵摇匀，若溶液中含有Fe2+，此时溶液又转为红色，，继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为无色，记下第二次滴定所消耗的EDTA标准溶液的毫升数V2；加一小勺乌洛托品，摇匀，用试纸测试PH在5～6之间或溶液稍许转浊，然后加二甲酚橙指示剂10滴，继续用EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为黄色，记下第三次滴定所消耗的EDTA标准溶液的毫升数V3.
计算：Fe3+（g/L）=（MV1×55.85）/V
Fe2+（g/L）=（MV2×55.85）/V
Zn2+（g/L）=（MV3×65.38）/V
M表示EDTA的物质的量浓度，V表示试样体积
3实验结论
在总结了前面的大量实验之后，初步得出了磷化液的最佳配方为：（100 mL磷化液中含有量）：
ZnO 4.0g；（分析纯）H3PO4 1.8mL（85%）；
HNO3 1.8mL（45%）；NaF 10d（20g/L）；
硫酸羟胺6mL（20g/L）；KClO3 4mL（40g/L）；
CaCl 5d（10g/L）；EDTA 10d（20g/L）；
Fe2+的含量 1.2453g/L；Zn2+的含量 19.2357g/L；
Fe3+的含量 0.7823g/L；
总酸度 70点；游离酸度5.8点；
酸比12∶1，温度（50℃+20℃）；时间30 min。
按以上配方，磷化膜耐CuSO4腐蚀的时间均远超过合格标准30 s，有的甚至达到7 min，远大于1991年做的45 s。且在此条件下获得的磷化膜平均厚度为0.028 mm，比以往也有了提高。由于条件所限，没有测磷化膜的抗拉强度。本实验在磷化酸比方面与资料介绍的有些差别，资料记载在50℃时磷化最佳酸比是10∶1，而本次实验的最佳酸比是12∶1。
本实验选用羟胺作为促进剂，在低温下具有良好的促进效果，而且用量少，成膜迅速，耐腐蚀性尤其是耐碱性好。羟胺还可以与其它促进剂配合使用，提高磷化效果。羟胺在磷化中无NOx污染物逸出，有利于环境保护。羟胺存在价格较高的问题，但基于它的优良性能及用量少，一般厂家还是可以接受的。所以初步得出，本次实验研究出的磷化工艺配方还是可行的。
由于时间有限，实验中还可能存在某些不足的地方，这有待以后进一步去研究，
程利：羟胺在钢铁磷化防腐蚀中的研究
材料与工艺
参考文献：
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【关键词】镀层；电镀原理
1.引言
（1）碱洗液与锡层附着性的关系。
（2）酸洗液与锡层附着性的关系。
（3）电镀液与锡层附着性的关系。
2.电解镀锡的现状和未来
随着现代化科学技术的飞速发展，电镀已由手工业的生产方式跨入了现代化的高速电镀的生产行列，并且随着各方面需要的增长，它的应用范围正在与日俱增，特别是功能材料中，各种功能镀层的应用日益广泛，用较薄的镀层代替整体金属器材，节省了大量贵重金属，电镀的重点正在逐步地由解决器件的装饰与防护问题，向着以电沉积表层金属材料和节约贵重金属为目的的方向发展。
锡层附着性与碱洗液，酸洗液及电镀液等之间的关系。
2.1电镀原理
电镀反应是一种典型的电解反应，在氟硼酸电镀液中的主要成分是氟硼酸亚锡和氟硼酸，锡主要呈二价状态，阴极效率高达90%以上，阴极的主要反应是：
Sn2++2eSn
氟硼酸电解液的阳极反应也比较简单，在正常操作条件下，阳极溶解良好，表面光亮，阳极的主要反应是：
Sn-2eSn2+
2.2锡层附着性与碱性洗液之间的关系
在电镀过程中，影响镀层附着性的因素很多，镀前处理也是非常重要的，镀前处理的好坏，将直接影响到镀层的附着性，碱洗的目的就是要除去被镀件表面的油污，使镀层与基体较好的结合，采用电化学除油比化学除油速度高，油污消除的干净。
在电化学除油时，不论被清洗件作为阴极还是阳极，其表面上都有大量的气泡产生，这个过程实质是电解水的过程：
2H2O2H2+O2
当被清洗件作为阴极时，其表面上进行的是还原反应过程，并析出氢气。
4H2O+4e?=2H2+4OH?
当被清洗件作为阳极时，其表面上进行的是氧化反应过程，并析出氧气。
4OH?-4e?=O2+2H2O
综上所述，对整个电化学除油过程的机理可简述如下：当把带有油污（膜）的金属制品通过碱洗液时，被清洗件为阴极或阳极，在其表面上析出大量的氢气泡或氧气泡，这些小气泡挤附在金属表面的油污上，使油膜破裂成小油珠，并附着在小油珠上，由于新的气泡不断产生，气泡就逐渐变大，当气泡大到一定体积时，在浮力的作用下，气泡带着油珠脱离金属表面，浮到液面上来，由此可见，在碱性溶液中，电化学除油是电极极化和气泡对油膜机械撕裂的综合过程。
在园铜线镀锡过程中，由于使用的进料一般是由拉线设备拉制的，线表面不可避免地要附着一些液，为了使镀层与基体能结合的更牢固，就必须清除线表面的油污，一般碱洗液的主要成份是氢氧化钠和无水碳酸钠或结晶碳酸钠，在碱洗液中，碱洗液的浓度与碱洗电流强度直接到线表面油污的清洗程度，碱洗浓度低或碱洗电流减小，线表面油污清洗不好，使线在电镀过程中，锡离子与导线（基体）间接合不牢固，碱洗浓度过高或碱洗电流过大，虽然可以提高除油速度，但是同时也会带来不利因素，特别是氢氧化钠浓度过高，它会使金属表面生成一层影响电镀的氧化膜。
2.3酸洗液与锡层附着性的关系
在电镀过程中，影响镀层附着性的另一因素即被镀件表面存在氧化物，因为一般情况被镀件都与大气长期接触或经过热处理，在其表面必然形成一层氧化物，氧化物的清洗程度直接关系到镀层附着性，酸洗的目的，就是要清除被镀件的表面氧化物，使镀层与基体能较好的结合，在园铜线镀锡过程中，使用的园铜单线在退火过程中，由于温试过高或密封不好等因素都将造成线表面产生一层氧化物，为了使镀层与基体能结合的更牢固，就必须清除表面氧化物，一般设备采用浸蚀法，酸洗液的主要成份是氟硼酸，其主要作用是除去基体表面氧化物，其反应机理：
CuO+2HBF4=Cu（BF4）2+H2O
在酸洗过程中，酸洗液的浓度也直接影响基体表面氧化物的清除程度，直接影响到镀层的附着性，酸洗液浓度太低，基体氧化物清除不好，使金属离子与基体结合不牢，酸洗液的浓度过高，将造成基体表面损坏。
因此，对于酸洗液的浓度就要根据被镀件基体被氧化程度，配制一定浓度的酸洗液。
2.4电镀液与锡层附着性的关系
经过碱洗、水洗、酸洗前处理后，进入电镀槽，被镀件就是在这里，金属离子在直流电作用下，在阴极上沉积出金属，完成电镀过程，因此，电镀液中的各个成份，都将影响镀层附着性，一般在氟硼酸电镀液中，电镀液的主要成份是氟硼酸亚锡，氟硼酸和一些添加剂，氟硼酸亚锡是本工艺的主盐，氟硼酸的作用是增加溶液的导电性，降低亚锡离子的有效浓度，提高它的阴极极化作用，促使形成较细的镀层，防止锡的水解。
Sn（BF4）2+2H2O―Sn（OH）2+2HBF4
Sn（BF4）2+4H2O―Sn（OH）4+4HBF4
从反应式可以看出，足够量的氟硼酸可以防止锡的水解。为了获得较细的镀层和改善镀液的分散能力，镀液中还必须添加适量的添加剂，如明胶，能提高阴极极化，促使生成晶粒细小的沉积层，邻苯二酚和2-茶酚能防止镀件边缘生成节瘤，防止镀层粗糙等等，在电镀生产中，各种成份的变化都将影响镀层附着性，当主盐氟硼酸亚锡浓度增加时，提高了阴极的电流密度，因而提高了锡离子的沉积速度，当Sn2+浓度过高时，溶液的均镀能力降低，且结晶粗糙，镀层颜色灰暗，当氟硼酸亚锡浓度过低时，阴极附近电解的主金属离子浓度必然更低，造成锡层疏松多孔，当氟硼酸浓度增加时，虽然足够的氟硼酸可以防止锡的水解，但是当氟硼酸增加到一定浓度时，反而使溶液中主盐的金属离子浓度降低，同样将造成镀层疏松多孔，氟硼酸亚锡浓度与镀层附着性关系实验表明（其它条件不变），在电镀液中，在没有添加剂的情况下，很难获得理想的镀层，在镀液中，添加剂的含量必须适当，目前使用的添加剂往往不是一种，而是两种或更多种添加剂的混合，添加剂浓度将直接影响金属离子与基体的结合。例如：在镀锡过程中，明胶邻苯二酚和2-茶酚含量低，将造成镀层结晶组织粗大、镀层粗糙，边缘生成树枝状结晶物等等，所谓添加剂就是指添加少量的某种物质或某几种物质，它在镀液内不会明显地改变镀液性质，由于添加剂的浓度较低，较难用化学分析法控制，所以，一般都是凭经验或用小槽试验的方法来控制。
总之，大量的实践证明，镀层附着性与酸洗液、碱洗液及电镀液的浓度等等密切相关，酸洗液、碱洗液及电镀液的浓度，碱洗电流，电镀电流的大小，添加剂成分比例和浓度直接影响镀层的附着性，另外还有温度，搅拌方式等等也都将影响镀层的附着性。研究和探索镀层附着性与各个因素之间的关系，其目的就是要使镀件达到人们共同的要求：镀层与基体材料间结合牢固，镀层结构细致紧密，镀层厚度均匀一致，以满足各种不同性能的要求。
【参考文献】
关键词：环境监测；重金属元素；取样；分析方法
中图分类号： X830.2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）06-79-2
引言
随着我国绿色发展理念的深化，重金属污染防治工作越来越受到重视，防治重金属污染成为我国重要的环保工作之一。为了从根本上减少重金属污染给人民生活带来的种种危害，对环境监测中的重金属元素进行分析，是解决重金属污染的首要任务。本文将对污染源及危害进行概述，然后对重金属分析方法及注意事项进行论述。希望本文的探讨能给监测工作者带来一定的借鉴作用，使重金属元素的检测工作更加高效进行。
1 重金属污染源头
无论作为化学元素本身，还是作为化工原料来讲，重金属元素都具备毒性。随着工业的发展，重金属广泛应用于各个生产领域，造成了城乡重金属污染的主要源头。工业方面，煤矿运输中的扬尘，煤矿以及化工产品的燃烧，钢材的冶炼等环节会产生有毒重金属。接着有毒金属物质，随着大气的流动，排放到空气中，造成空气污染。另外，工业生产会留下大量工业废水，未经检验合格的污水任意排放到周围的水源中，造成周围的水体污染。农业方面，化学肥料的使用使有毒的重金属离子残留在土壤中，经过时间的积累土地质量越来越差，对农业产量和质量造成巨大的影响。人民生活方面，电池等化工废弃物被人为丢弃，没有经过处理的重金属渗入地下，其中的重金属离子同样给环境造成污染。交通方面，尤其是繁华地带，交通事故引起的汽油泄露、汽车焚烧等后果也成为重金属离子流入大气的主要途径。因此，工业、农业、交通、人民生活等方面是重金属污染的主要源头，这也是环境监测的主要方向[1]。
2 重金属污染危害
重金属污染会很大程度上造成空气、水体、土壤等污染，与人民的生活息息相关，可见，重金属的污染危害直击人类。当重金属残留物流入到空气中，空气的流动加大了重金属污染范围，使其波及范围广，危害性大。土壤和水体中的重金属离子在降解上更是存在极大困难。从生物角度讲，食物链的进程中具有富集作用。也就是说，有害物质经过食物链的层层递进集中进入人体内导致各类疾病引发。在我国，地区性重金属中毒的例子比比皆是，重金属的污染具有地域性，采矿业及工业汇集的地方，重金属污染会更加严重，使周围的人民健康带来威胁。地球上一切的生物都离不开空气、水体、土壤。因此，重金属污染不尽快解决，污染速度之快将会给地球带来不可想象的灾难。针对重金属的环境检测分析刻不容缓。
3 重金属分析方法
3.1 分析方法的选择
通过重金属污染的源头与危害分析，重金属元素主要存在于大气、土壤、水源中，所以环境监测中的重金属污染分析主要针对大气、土壤、水源，分别对空气、土壤、水质进行采样分析，根据样品中金属元素浓度和元素间的相互作用来选择分析方法。一般来讲，得到推广应用的有光分析法，电化学分析可以通过使用仪器设备对样品中的重金属元素进行检测。光分析法，原理上是利用紫外线的分光性，通过原子的光谱吸收与荧光反应，辨别重金属物质的分布状况。电化学法，是结合生物分析法在环境监测中使用。为了监测的准确性与便捷性，分析方法的选择要根据样品中重金属含量以及分析指标进行选择。
3.2 样品制备
环境污染特e是水体、土壤污染问题越加突出，加强重金属污染的鉴别，需要采集具有良好代表性的样品。样品制备主要包括对污染固体和水体的取样。比如，垃圾的焚烧物、含铅汽油、轮胎焚烧残留物、工厂附近的废水和家用废弃电池都是可进行采集的样品。根据污染源特性，利用合适的采样工具，进行不同深度的样品制备。在采集之前，需要分析测定污染体的酸碱度，重金属离子的含量。金属污染物样品的制备是对样品进行预处理的前提，直接影响仪器的分析结果、监测结果的准确度。在环境检测中，重金属的含量比较低，如果制备样品时没有注意规范操作，制备样品混入其他物质，增加了分析结果的干扰项。样品制备还需要采集有代表性的样品，制备环节需谨慎操作[2]。
3.3 液体样品预处理
进行液体的预处理，实质上是对吸附在液体表面的杂志与有机物质等进行处理，目的是消除对分析结果的影响，减少监测误差。在液体样品处理之前，应用洗涤液将预装样品的瓶子进行清洁，然后在弱酸性的溶液中放置十五分钟，用清水冲洗干净后盛装液体样品。处理方法采用化学过滤法，使用孔径为0.45微米的滤纸进行过滤，将酸碱度降低到1到2之间。若使用硝酸溶液，硝酸的加入其溶液的质量比例为1：500，重金属溶液可快速溶解到溶液中。保存后应用氯化酸消解方法进行试验。采用碱性溶液防治样品挥发。消解过程中，用电热板进行加热。消解法被普遍应用在重金属检测试验中，具有方便、高效的特点。
3.4 固体样品预处理
固体进样法是固体预处理中最直接的一个方法，在土壤检测中得到广泛应用。固体进样法是针对固体悬浮液进行取样，即将固体当作液体样品，进行一定的稀释后再详细分析。针对高要求的固体样品，也可以采用特定的预处理。特定的固体样品预处理，包括酸分解进样法、固体悬浮液法、碱熔法等。几个方法中通常以酸解法为先，酸解法无法满足要求时，可采用高温碱熔法。进行高温消解时，可利用高压微波加热，使消解方式更加高效。通常电热板法有一定的局限性，比如由于电热板的加热时间较长，易造成元素的损失与挥发。高R密封加热，能够减少试剂中元素的损耗与挥发性[3]。
3.5 空气样品预处理
在化工与煤矿厂集中地带，周围空气中重金属离子含量较大，便于采样和研究。利用中流量采样器，采集固定污染源排气筒中颗粒物，以此分析其中的重金属含量。在采集过程中注意避免降雨天气，在风向稳定、温度适宜的情况下进行采集。由于空气采样的较难实施，采样人员需要学习有关检测技术规范，正确使用仪器设备。采样后，将样品滤膜用锡箔纸夹好，放在干燥箱内保存，便于日后实验室的分析测试。空气样品的预处理可参照固体样品处理方式。
3.6 污染程度分析
水质和土质的污染受到金属污染实际上是重金属含量的超标，超过的标准越多，污染程度越严重。实际监测中，重金属元素的样品含量分布，可经过多种分析方法体现，进而确定重金属的污染程度。通常可以采用公式法计算，污染程度用单因子指数表示，不同重金属的采样点单因子指数不同，污染程度不同。重金属的实际检测浓度为变量，污染程度与其成正比。该金属元素的背景值为定量，背景值的大小有关采样区域，污染程度与其成反比[4]。
4 结论
重金属污染是对环境造成巨大危害的污染之一。在“十三五”规划中，国家出台了重金属污染综合治相关政策及加强重金属污染防治工作的指导意见，国家的指导与支持使金属元素污染防治工作更加高效。做好环保防治工作，需要在环境检测中加强对重金属元素的分析。本文分析了重金属污染的源头和危害，分别阐述了液体样品和固体样品，制备过程及监测之前进行处理的注意事项。根据分析结果以及重金属污染程度，采取不同的应对防范措施和治理措施。以上针对监测环境中的重金属分析方法的探究，可供监测工作人员参考。除此之外，保护环境是人类共同的责任，在防治工作的顺利开展时，更重要的是，提升企I及民众的环境保护意识。只有这样，重金属污染问题才能得到根本上的解决。保护与治疗应双管齐下，将我国的持续发展战略方针实施到底。
参 考 文 献
[1] 龚海明，马瑞峻，汪昭军，叶云，胡月明.农田土壤重金属污染监测技术发展趋势[J].中国农学通报，2013（02）：
140-147.
[2] 张霖琳，薛荔栋，滕恩江，吕怡兵，王业耀.中国大气颗粒物中重金属监测技术与方法综述[J].生态环境学报，
2015（03）：533-538.
与图1不同，铁有三种固态，分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe为密排面心立方结构，α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且，图2中有三个三相点，分别为气-液-δ-Fe；气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下，Fe是磁性的α-Fe，组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等；通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe，如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解，增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例，加深了同学们对Fe的认识；并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学？”的困惑。
2两组分液态完全互溶系统的相图
虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点，但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图，我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外，还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示，先配制不同比例的二组分混合物，再升高温度测试混合物的熔点，通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图，可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用，在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例，讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成，以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来，激发学生对该部分内容的学习兴趣。
3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图
具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图，是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制，并借助动画展示具体过程，使该部分内容更加形象和生动，便于理解和掌握。同时，提高了学生的学习兴趣和动手能力。
4相图在金属材料中的应用
4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统，所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能，需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用，例如，在设计奥氏体不锈钢时，为了得到单一奥氏体组织，需扩大相图中奥氏体区，使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图，改变系统的组成，增加稳定奥氏体元素，如Ni、C等是最常用的方法。当然，为了系统的平衡，其他元素也需做相应的改变。应用相图时，为了提高设计组织的准确性，需要考虑平衡相图与实际相图的差别。
4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中，随着加工温度的不同，其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程，改变材料的相变温度和组织类型，得到高性能的金属材料。例如，在钢铁生产中，热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺，通过加大压下量增加累积位错，为相变过程提供更多的高能量相变形核点，以得到细小晶粒组织，提高钢的强韧性。通过控制冷却速率，可改变相变后的组织形态，在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织，在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材，在更低温度下发生相变得到马氏体组织，不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用，而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如，在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率，使相变温度发生在较低温度区，得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区，需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度，从而确定正火的加热温度。严格的说，确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍，学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识，他们的学习积极性也显著提高。
5结语
