混晶的作用

为了适应液晶器件的多样化，相应开发了许多种液晶材料。但是单一组分的液晶难以全部满足器件要求的特性，因而通常采用混合液晶来调制其物理性质，以满足要求。对于简单的手表显示屏，基本的要求是向列相温度范围应该是-10—60℃，并且有高的正性介电各向异性，使之可在低电压下工作。此外，显示屏的响应速度很大程度上取决于盒厚和液晶粘度，要求粘度低于50mPa·s(cp)；并且为了得到较宽的视角，所使用液晶的光学各向异性(Δn)要和盒厚(d)相匹配，使之符合Δn·d≥λ/2。对于中等信息量的显示器，必须采用多路寻址方式，要求饱和电压对阈值电压比值高，以便获得更大的信息量和更高的对比度。为此，弹性常数K33/K11之比值，介电各向异性(Δε)对垂直介电常数(ε⊥)的比值，以及粘度等混合液晶的物理参数对显示器光电特性的影响要认真给予考虑；而且，某些参数的影响是对立的。例如，增大显示对比度需要大的K33/K11，而快的响应速度则要降低K33/K11，这只能通过调整单体液晶的组成和含量寻求最佳值。但是，即使对于最简单的显示器，最佳混配也很难达到，因为许多物理性质需要同时调整以满足器件的要求的目标值，而调整一个参数往往影响另一个参数。此外，在某些情况下，性质变化与浓度呈线性，而在另一些情况却不是。目前，液晶显示器生产中使用的所有液晶材料实际上都是液晶混合物。例如Roche公司的Ro-520液晶是由七种单体液晶混合而成，而BDH公司早期生产的E7液晶，实际上是由四种单体液晶混合而成，成分如表5。四种单体液晶熔点均大于20℃，但配成混合液晶后，其工作范围为-10—60℃，即熔点为-10℃，比任何一个单体液晶的熔点都低。（1）性质液晶材料有许多技术参数，包括电光参数与物性参数，主要有：介电各向异性Δε，双折射Δn，粘度η，弹性常数K，相变温度(Tm、Tc)，电阻率р等。以STN-LCD器件要求为例，为了获得大显示容量及高对比度，并且响应时间短，工作温度范围宽，还要求Δn值和阈值电压在某一范围内是可调节的。STN液晶材料的技术指标通常所取的范围如下：温度℃﹤-40～﹥80△n0.1100～0.1600阈值电压（Vth）,V1.5～2.0粘度η（20℃）mPa.s20～35K33/K111.5～2.2K22/K110.5～0.6Δε/ε⊥1.8～3.0a.相变温度二元混合物的熔点低于它的任何一个组成化合物。SchroderVanLaar方程关联了混合物熔点(T)与化合物A的摩尔分数（XA）：式中，Ha 和Ta分别为纯化合物的熔融潜热和熔点，R是气体常数。对于N个组分的混合物，有N个这样的方程。即：从方式程式可以求出混合体系的共熔组成和共熔点，此方法可偶尔用来预测低共熔混合物的摩尔组分，但是理想的情况很少存在，只能作为一种指导；现在已有其他经验方法。一般来说，为了得到低共熔点混合物，需要经验与试验。混合物的清亮点（Tc）预测更为可靠，因为它倾向于混合物组分的线性方程。式中，Xi是组分的摩尔组成，Tci是组分的清亮点，当极性类似的化合物混合时，这种关系保持最好，而当极性组分与非极性组合分混合时，经常发现与理想行为有大的负偏差。相图（图19）表明出现低共熔点时，熔点降低，但液晶相态温度范围上升。图中C表示晶体，N表示向列相液晶，I表示各向同性的液体。图19组成，%ABA,B组分混合物相图b．介电常数介电各向异性(Δε)的大小直接决定液晶与电场相互作用的强度。因此，它对阈值电压有很大影响。带强极性端基（例如，CN）的化合物通常呈现大的Δε，有低的阈值电压。然而缔合对的问题必须考虑。当缔合对减少或消除时（如添加非极性化合物），介电各向异性可以增加。在某种情况下，可以增加50%的非极性材料，而Δε不显著减少。然而，Δε低与高的化合物，可能在混合物中产生近晶相，这种现象难以预测。虽然在混合物要求的操作范围内不希望有近晶相，但是在低温下存在近晶相可以产生有利的弹性常数[84]。在大多数显示器中，Δε对垂直介电常数ε⊥之比非常重要。通常不希望有小Δε/ε⊥的比值。但是，Δε大（对低的阈值电压而言）和ε⊥大的材料很难找到，因此，通常采用添加负性介电各向异性材料来增加混合物的ε⊥。对于给定的阈值电压，难以使该比值有大变化。c.弹性常数扭曲向列型（TN）显示器，要求小的K33/K11比值[83]。展曲(K11)和扭曲(K22)弹性常数，在混合物中的变化几乎是线性的，但是弯曲弹性常数(K33)呈现负性偏差，这样，K33/K11也就有偏离，而得到比期望值更低的值。液晶

混合过程应避免出现近晶相，但是，接近近晶相也趋于降低K33/K11，这样，显示低温近晶相的极性和非极性分子的混合物具有有利的弹性常数。对于超扭曲向列型（STN）显示器，K33/K11比值应该大，因此，应选择非芳烃体系和短链烷烃。K33/K11比值大，液晶材料的电光线陡峭，多路驱动能力增加，对比度加大；但是，K33/K11比值大，响应时间也加大，所以这个比值仅要求适中。d．双折射对于简单的TN显示器，液晶的双折射Δn不很重要。通常要求d·Δn=1.065（d是盒厚）。对于要求d·Δn=0.476的其他显示器，要求混合物具有更低的Δn。例如STN显示器就非常强烈地依赖于d·Δn值，因为该值对显示器的光学性质影响极大。在类似的液晶混合物中，双折射通常是与组分浓度成线性关系。e．粘度现在通常采用体粘度，因为它与显示器的响应时间(Td)相关，而且容易测量：Td=kηd2其中，η是粘度，常用容易测量的体粘度，d是盒厚，k与弹性常数有关。在大多数情况下，要求低粘度。粘度与温度关系密切，温度每改变20℃，粘度要变化3-5倍。用各组分（Ci）粘度对数的总和可以估计向列相液晶混合物的粘度η:lgη=ΣCilgηi2）配制a．组成及对单体液晶的要求混合液晶的配制及组成完全根据液晶显示器件的要求确定，一般来说，TN器件所用的材料要求比较低，可用，及等液晶单体来配制。当然，宽温度范围、低阈值电压的TN显示材料要增加，等单体。STN-LCD要求的液晶材料性能要高一些，通常所选择的单体属于下列各类：(a)苯基环已烷类这类化合物一般具有较低粘度，如分子结构中具有三个以上的环，则清亮点较高，在调制中起着提高清亮点温度的作用。(b)联苯、嘧啶和炔类由于它们具有较高的折射率，可在混合体系中调制所需的Δn值。(c)含有非芳香环和短链的烷基或烷氧基的液晶化合物它们通常具有较大的K33/K11值。(d)乙烷类该类化合物具有较低的粘度。目前超扭曲材料大多选用苯基环己烷类和乙烷类液晶作为主体成分。有源矩阵显示（AM-LCD）用液晶材料要求更高，除了超低粘度外，还要求高电阻率、高电荷保持率和适当的介电各向异性。目前合成的许多含氟液晶材料基本上可以满足它的要求。b．混合方法一般来说，首先选择低熔点和适当的向列相范围的液晶作为基本混合物，其中某些可以是极性的，另一些是非极性的，这就允许改变Δε；同时注意避免产生近晶相。这些组分的选择应该由要求Δn控制。如果要求低阈值，则应当往基本混合物中添加高Δε值的化合物。这样，Δε/ε⊥比值的调节就更加困难，但是也可以加能够改变它们的的材料。然后，通常利用高清亮点的添加剂来提高混合物的清亮点。这样经过几次反复就可以得到混合物的配方。其中每一组分都对混合物的最终性质有所贡献。混合物配方还可以利用加法规则，根据器件性能与材料参数的关系，采用线性归纳法选其最佳化者加以确定。在混配液晶时，由于液晶的粘度比较大（有的在室温时为固态），必须将液晶加热至清亮点，用机械搅拌、磁力搅拌或超声波等方法进行充分均匀混合。搅拌时，应在防尘、防潮或在干燥的保护气氛下进行。

不锈钢晶间腐蚀问题

不锈钢晶间腐蚀问题 晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。这种腐蚀是在金属（合金）表面无任何变化的情况下，使晶粒间失去结合力，金属强度完全丧失，导致设备突发性破坏。 许多金属（合金）都具有晶间腐蚀倾向。其中不锈钢、铝合金及含钼的镍基合金晶间腐蚀较为突出。如有应力存在，由晶间腐蚀转变为沿晶应力腐蚀破坏。贫化理论认为，晶间腐蚀是由于晶界析出新相，造成晶界附近某一成分的贫乏化。如奥氏体不锈钢回火过程中（400-800℃）过饱和碳部分或全部以Cr23C6 形式在晶界析出，造成碳化物附近的碳与铬的浓度急剧下降，在晶界上形成贫铬区，贫铬区作为阳极而遭受腐蚀。对于低碳和超低碳不锈钢来说，不存在碳化物在晶界析出引起贫铬的条件。但一些实验表明，低碳，甚至超低碳不锈钢，特别是高铬、钼钢，在650-850℃受热时，在强氧化介质中，或其电位处于过钝化区时，也发生晶间腐蚀。铁素体不锈钢在900℃以上高温区快冷（淬火或空冷）易产生晶间腐蚀。即使极低碳、氮含量的超纯铁素体不锈钢也难免产生晶间腐蚀。但在700-800℃重新加热可消除晶间腐蚀。由此可见，铁素体不锈钢焊后在焊缝金属和熔合线处易产生晶间腐蚀。18Cr-9Ni 钢在温度高于750℃时，不产生晶间腐蚀，而在600-700℃区间，晶间腐蚀倾向最严重。当温度低于600℃时，需长时间才能产生晶间腐蚀倾向，温度低于450℃时基本不产生晶间腐蚀倾向。 检验某种钢材是否有晶间腐蚀倾向，一般采用敏化处理工艺。钢材加热到晶间腐蚀最敏感的，恒温处理一定时间，这种处理工艺称为敏化处理，产生晶间腐蚀最敏感的温度叫敏化温度。18-8 不锈钢最敏感温度为650-700℃，产生晶间腐蚀倾向所需要的最短时间为1-2小时。 不锈钢中，除了主要成分Cr、Ni、C 外，还含有Mo、Ti、Nb 等合金元素。它们晶间腐蚀的作用如下：1．碳：奥氏体不锈钢中碳量越高，晶间腐蚀倾向越严重，导致晶间腐蚀碳的临界浓度为0.02%（质量分数）。 2．铬：能提高不锈钢耐晶间腐蚀的稳定性。当铬含量较高时，允许增加钢中含碳量。例如，当不锈钢中铬的质量分数从18%提高到22%时，碳的质量分数允许从0.02%增加到0.06%。 3．镍：增加不锈钢晶间腐蚀敏感性。可能与镍降低碳在奥氏体钢中的溶解度有关。 4．钛、铌：都是强碳化物生成元素，高温时能形成稳定的碳化物TiC 及NbC，减少了碳的回火析出，从而防止了铬的贫化。 防止晶间腐蚀的措施：（1）降低含碳量。当钢中碳的质量分数在0.03%以下时，即使在700℃较长时间回火也不会产生晶间腐蚀。（2）加入固定碳的合金元素。对含Ti、Nb 元素的18-8不锈钢，在高温下使用时，要经过稳定化处理。即在常规的固溶处理后，还要在850-900℃保温1-4 小时，然后空冷至室温，以充分生成TiC 及NbC。（3）固溶处理。固溶处理能使碳化物不析出或少析出。但对含Ti、Nb 的不锈钢还要进行稳定化处理。（4）采用双相钢。采用铁素体和奥氏体双相钢有利于抗晶间腐蚀。由于铁素体在钢中大多沿奥氏体晶界分布，含铬量又较高，因此，在敏化温度受热时，不产生晶间腐蚀。

晶闸管可控硅两端并联电阻和电容的作用

晶闸管可控硅两端并联电阻和电容的作用 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

晶闸管（可控硅）两端为什么并联电阻和电容 一、晶闸管(可控硅)两端为什么并联电阻和电容在实际晶闸管(可控硅)电路中，常在其两端并联RC 串联网络，该网络常称为RC 阻容吸收电路。 我们知道，晶闸管(可控硅)有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dlv/dlt。它表明晶闸管(可控硅)在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管(可控硅)从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管(可控硅)的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管(可控硅)的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管(可控硅)可以看作是由三个PN 结组成。 在晶闸管(可控硅)处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容 C0。当晶闸管(可控硅)阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。如果晶闸管(可控硅)在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管(可控硅)误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。因此，对加到晶闸管(可控硅)上的阳极电压上升率应有一定的限制。 为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管(可控硅)安全运行，常在晶闸管(可控硅) 两端并联RC 阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C 串联电阻R 可起阻尼作用，它可以防止R、L、C 电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管(可控硅)。同时，避免电容器通过晶闸管(可控硅)放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管(可控硅)。 由于晶闸管(可控硅)过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC 阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。 二、整流晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择 电容的选择: C=×10的负8次方×If If= Id-直流电流值 如果整流侧采用500A 的晶闸管(可控硅) 可以计算C=×10的负8次方×500= 选用，1kv 的电容器 电阻的选择： R=((2-4) ×535)/If= 选择10欧 PR=×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)/2 Pfv=2u u=三相电压的有效值 阻容吸收回路在实际应用中，RC 的时间常数一般情况下取1~10毫秒。 小功率负载通常取2毫秒左右，R=220欧姆/1W，C=微法/400~630V/。 大功率负载通常取10毫秒，R=10欧姆/10W，C=1微法/630~1000V。 R 的选取：小功率选金属膜或RX21线绕或水泥电阻；大功率选RX21线绕或水泥电阻。 C 的选取：CBB 系列相应耐压的无极性电容器。

应力腐蚀科技名词定义

应力腐蚀科技名词定义 中文名称：应力腐蚀英文名称：stress corrosion 定义1：材料在拉应力集中和特定的腐蚀环境共同作用下发生腐蚀裂纹扩展的现象。所属学科：电力（一级学科）；热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）定义2：由残余或外加应力和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程。所属学科：机械工程（一级学科）；腐蚀与保护（二级学科）；腐蚀类型（三级学科）定义3：材料在腐蚀介质和拉应力共同作用下，引发裂纹导致断裂的现象。所属学科：水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录 简介 名词解释 特征 机理 编辑本段简介 材料、机械零件或构件在静应力(主要是拉应力)和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。常见应力腐蚀的机理是：零件或构件在应力和腐蚀介质作用下，表面的氧化膜被腐蚀而受到破坏,破坏的表面和未破坏的表面分别形成阳极和阴极,阳极处的金属成为离子而被溶解，产生电流流向阴极。由于阳极面积比阴极的小得多，阳极的电流密度很大，进一步腐蚀已破坏的表面。加上拉应力的作用，破坏处逐渐形成裂纹，裂纹随时间逐渐扩展直到断裂。这种裂纹不仅可以沿着金属晶粒边界发展，而且还能穿过晶粒发展。应力腐蚀过程试验研究表明：当金属加上阳极电流时可以加剧应力腐蚀，而加上阴极电流时则能停止应力腐蚀。一般认为压应力对应力腐蚀的影响不大。 编辑本段名词解释 应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。 编辑本段特征 一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分。 编辑本段机理 机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂两种。应力腐蚀的机理仍处于进一步研究中。为防止零件的应力腐蚀，首先应合理选材，避免使用对应力腐蚀敏感的材料,可以采用抗应力腐蚀开裂的不锈钢系列,如高镍奥氏体钢、高纯奥氏体钢、超纯高铬铁素体钢等。其次应合理设计零件和构件，减少应力集中。改善腐蚀环境，如在腐蚀介质中添加缓蚀剂，也是防止应力腐蚀的措施。采用金属或非金属保护层，可以隔绝腐蚀介质的作用。此外，采用阴极保护法见电化学保护也可减小或停止应力腐蚀。词条图册更多图册 开放分类：

晶闸管(可控硅)两端并联电阻和电容的作用

晶闸管(可控硅)两端并联电阻和电容的作用

晶闸管（可控硅）两端为什么并联电阻和电容 一、晶闸管(可控硅)两端为什么并联电阻和电容在实际晶闸管(可控硅)电路中，常在其两端并联RC 串联网络，该网络常称为RC 阻容吸收电路。 我们知道，晶闸管(可控硅)有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dlv/dlt。它表明晶闸管(可控硅)在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管(可控硅)从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管(可控硅)的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管(可控硅)的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管(可控硅)可以看作是由三个PN 结组成。 在晶闸管(可控硅)处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容 C0。当晶闸管(可控硅)阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。如果晶闸管(可控硅)在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管(可控硅)误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。因此，对加到晶闸管(可控硅)上的阳极电压上升率应有一定的限制。 为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管(可控硅)安全运行，常在晶闸管(可控硅) 两端并联RC 阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C 串联电阻R 可起阻尼作用，它可以防止R、L、C 电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管(可控硅)。同时，避免电容器通过晶闸管(可控硅)放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管(可控硅)。 由于晶闸管(可控硅)过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC 阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。 二、整流晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择 电容的选择: C=(2.5-5)×10的负8次方×If If=0.367Id Id-直流电流值 如果整流侧采用500A 的晶闸管(可控硅) 可以计算C=(2.5-5)×10的负8次方×500=1.25-2.5mF 选用2.5mF，1kv 的电容器 电阻的选择： R=((2-4) ×535)/If=2.14-8.56 选择10欧 PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)/2 Pfv=2u(1.5-2.0) u=三相电压的有效值 阻容吸收回路在实际应用中，RC 的时间常数一般情况下取1~10毫秒。 小功率负载通常取2毫秒左右，R=220欧姆/1W，C=0.01微法/400~630V/。 大功率负载通常取10毫秒，R=10欧姆/10W，C=1微法/630~1000V。 R 的选取：小功率选金属膜或RX21线绕或水泥电阻；大功率选RX21线绕或水泥电阻。 C 的选取：CBB 系列相应耐压的无极性电容器。

晶闸管的结构以及工作原理

一、晶闸管的基本结构 晶闸管（SemiconductorControlled Rectifier 简称SCR ）是一种四层结构（PNPN ）的大功率半导体器件,它同时又被称作可控整流器或可控硅元件。它有三个引出电极，即阳极（A ）、阴极（K ）和门极（G ）。其符号表示法和器件剖面图如图1所示。 图1 符号表示法和器件剖面图 普通晶闸管是在N 型硅片中双向扩散P 型杂质（铝或硼），形成211P N P 结构，然后在2P 的大部分区域扩散N 型杂质（磷或锑）形成阴极，同时在2P 上引出门极，在1P 区域形成欧姆接触作为阳极。 图2、晶闸管载流子分布 二、晶闸管的伏安特性 晶闸管导通与关断两个状态是由阳极电压、阳极电流和门极电流共同决定

的。通常用伏安特性曲线来描述它们之间的关系，如图3所示。 图3 晶闸管的伏安特性曲线 当晶闸管AK V 加正向电压时，1J 和3J 正偏，2J 反偏，外加电压几乎全部降落在2J 结上，2J 结起到阻断电流的作用。随着AK V 的增大，只要BO AK V V <，通过阳极电流A I 都很小，因而称此区域为正向阻断状态。当AK V 增大超过BO V 以后，阳极电流突然增大，特性曲线过负阻过程瞬间变到低电压、大电流状态。晶闸管流过由负载决定的通态电流T I ，器件压降为1V 左右，特性曲线CD 段对应的状态称为导通状态。通常将BO V 及其所对应的BO I 称之为正向转折电压和转折电流。晶闸管导通后能自身维持同态，从通态转换到断态，通常是不用门极信号而是由外部电路控制，即只有当电流小到称为维持电流H I 的某一临界值以下，器件才能被关断。 当晶闸管处于断态（BO AK V V <）时，如果使得门极相对于阴极为正，给门极通以电流G I ，那么晶闸管将在较低的电压下转折导通。转折电压BO V 以及转折电流BO I 都是G I 的函数，G I 越大，BO V 越小。如图3所示，晶闸管一旦导通后，即使去除门极信号，器件仍然然导通。 当晶闸管的阳极相对于阴极为负，只要RO AK V V <，A I 很小，且与G I 基本无关。但反向电压很大时（RO AK V V ≈），通过晶闸管的反向漏电流急剧增大，表现出晶闸管击穿，因此称RO V 为反向转折电压和转折电流。

腐蚀的定义

腐蚀的定义：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀的特点：自发性、普遍性、隐蔽性。 腐蚀的分类：（金属腐蚀和非金属腐蚀） 金属腐蚀分为： （机理）化学腐蚀、电化学腐蚀。 （破坏特征）全面腐蚀、局部腐蚀。 （腐蚀环境）大气、土壤、电解质溶液、熔融盐、高温气体等腐蚀。 局部腐蚀：应力腐蚀、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等电化学腐蚀的定义：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀：金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。 金属腐蚀：金属腐蚀是金属与周围环境之间相互作用，使金属由单质转变成化合物的过程。腐蚀速度：在均匀的腐蚀情况下，常用重量指标和深度指标来表示腐蚀速度。 极化的概念：电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象，称为极化现象，通阳极电流，阳极电位向正方向偏离称阳极极化；通阴极电流，阴极电位向 负方向偏离称阴极极化。 产生极化的根本原因：阳极或阴极的电极反应与电子迁移（从阳极流出或流入阴极）速度存在差异引起的。 标准氢电极：把电镀有海绵状铂黑(极细而分散的铂金粉)的铂金片插入氢离子活度1的溶液(酸性溶液)中，不断地通入分压101325Pa(1atm)的纯氢气冲击，使铂黑吸附氢气 至饱和，这是铂金片即为标准氢电极。 金属电化学腐蚀的热力学条件： (1)阳极溶解反应自发进行的条件：E A>E eM (2)阴极去极化反应自发进行的条件:E K>E0k (3)电化学腐蚀持续进行的条件:E e.M

晶闸管的基础知识和在可控整流技术方面的应用

上海交通职业技术学院 学生毕业论文 毕业论文题目晶闸管的基础知识和在可控整流技术方 面的应用 专业港口物流设备与自动控制 学号0910032 姓名 指导老师

目录 目录 (1) 摘要 (2) 1 绪论 (3) 1.1 课题背景及发展方向 (3) 1.2 本文主要工作 (3) 2 晶闸管元件 (4) 2.1晶闸管元件简介 (4) 2.1.1.单向晶闸管的工作原理和主要参数 (4) 2.1.2 双向晶闸管的工作原理和主要参数 (7) 3.晶闸管的应用 (10) 3.1 单相半波可控整流电路 (11) 3.1.1电阻性负载 (11) 3.1.2电感性负载及续流二极管 (13) 3.1.3反电动势负载 (17) 结束语 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)

晶闸管的基础知识和在可控整流技术 方面的应用 李坤清 摘要：晶闸管是晶体闸流管的简称，俗称可控硅整流器（SCR ,Silicon Controlled Rectifier）,简称可控硅，其规范术语是反向阻断三端晶闸管。晶闸管是一种既具有开关作用，又具有整流作用的大功率半导体器件，应用于可控整流变频、逆变及无触点开关等多种电路。对它只要提供一个弱点触发信号，就能控制强电输出。所以说它是半导体器件从弱电领域进入强电领域的桥梁。目前为止，晶闸管是电子工业中应用最广泛的半导体器件，尽管有各种不同的新型半导体材料不断出现，但半导体材料中98%仍是硅材料，硅材料仍是集成电路产业的基础，其中晶闸管具有体积小、重量轻、功率高、寿命长等优点而得到广泛应用。晶闸管的作用主要有以下几种，1.变流整流，2.调压，3. 变频，4.开关（无触点开关）。普通晶闸管最基本的用途就是可控整流。大家熟悉的二极管整流电路属于不可控整流电路。如果把二极管换成晶闸管，就可以构成可控整流电路、逆变、电机调速、电机励磁、无触点开关及自动控制等方面。在电工技术中，常把交流电的半个周期定为180°，称为电角度。这样，在U2的每个正半周，从零值开始到触发脉冲到来瞬间所经历的电角度称为控制角α；在每个正半周内晶闸管导通的电角度叫导通角θ。很明显，α和θ都是用来表示晶闸管在承受正向电压的半个周期的导通或阻断范围的。通过改变控制角α或导通角θ，改变负载上脉冲直流电压的平均值UL，实现了可控整流。晶闸管的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路，实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电，等等。本文主要论述晶闸管的基本原理、主要参数以及在可控整流技术方面的应用。 关键词：晶闸管可控硅半导体可控整流技术

单向晶闸管的基本结构及工作原理

单向晶闸管的基本结构及工作原理 晶闸管有许多种类，下面以常用的普通晶闸管为例，介绍其基本结构及工作原理。 单向晶闸管内有三个PN 结，它们是由相互交叠的4 层P区和N区所构成的.如图17-1(a) 所示。晶闸管的三个电极是从P1引出阳极A，从N2引出阳极K ，从P2引出控制极G ，因此可以说它是一个四层三端 半导体器件。 为了便于说明.可以把图17-1 (a) 所示晶闸管看成是由两部分组成的[见图17-1(b)]，这样可以把晶闸管等效为两只三极管组成的一对互补管.左下部分为NPN型管，在上部分为PNP 型管[见图17-1 (c)]。 当接上电源Ea后，VT1及VT2都处于放大状态，若在G 、K 极间加入一个正触发信号，就相当于在V T1基极与发射极回路中有一个控制电流IC，它就是VT1的基极电流IB1。经放大后，VT1产生集电极电流ICI。此电流流出VT2 的基极，成为VT2 的基极电流IB2。于是， VT2 产生了集电极电流IC2。IC2再流入VT1 的基极，再次得到放大。这样依次循环下去，一瞬间便可使VT1和VT2全部导通并达到饱和。所以，当晶闸管加上正电压后，一输入触发信号，它就会立即导通。晶闸管一经导通后，由于导致VT1基极上总是流过比控制极电流IG大得多的电流，所以即使触发信号消失后，晶闸管仍旧能保持导通状态。只有降低电源电压Ea，使VT1、VT2 集电极电流小于某一维持导通的 最小值，晶闸管才能转为关断状态。 如果把电源Ea反接，VT1 和VT2 都不具备放大工作条件，即使有触发信号，晶闸管也无法工作而处于关断状态。同样，在没有输入触发信号或触发信号极性相反时，即使晶闸管加上正向电压.它也无法导通。 上述的几种情况可参见图17-2 。

晶间腐蚀的定义

晶间腐蚀 英文名称：intergranular corrosion;intercrystalline corrosion 说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化, 不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 不锈钢的晶间腐蚀: 不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。 产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。 不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于10~12%。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的溶解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C6等。数据表明，铬沿晶界扩散的活化能力162～252KJ/mol，而铬由晶粒内扩散活化能约540KJ/mol，即:铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小，内部的铬来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。 不锈钢的敏化及预防措施 含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（即不含钛或铌的0Cr18Ni9不锈钢），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳

晶闸管(SCR)原理

晶闸管(SCR)原理 作者：时间：2007-12-17 来源:电子元器件网浏览评论推荐给好友我有问题个性化定制关键词：晶闸管半导体材料 晶闸管(thyristor)是硅晶体闸流管的简称，俗称可控硅（SCR），其正式名称应是反向阻断三端晶闸管。除此之外，在普通晶闸管的基础上还派生出许多新型器件，它们是工作频率较高的快速晶闸管(fast switching thyristor，FST)、反向导通的逆导晶闸管(reverse conducting thyristor，RCT)、两个方向都具有开关特性的双向晶闸管(TRIAC)、门极可以自行关断的门极可关断晶闸管（gate turn off thyristor，GTO）、门极辅助关断晶闸管(gate assisted turn off thytistor，GATO)及用光信号触发导通的光控晶闸管(light controlled thyristor，LTT)等。 一、结构与工作原理 晶闸管是三端四层半导体开关器件，共有3个PN结，J1、J2、J3，如图1(a)所示。其电路符号为图1(b)，A(anode)为阳极，K(cathode)为阴极，G(gate)为门极或控制极。若把晶闸管看成由两个三极管T1(P1N1P2)和T2(N1P2N2)构成，如图1(c)所示，则其等值电路可表示成图1(d)中虚线框内的两个三极管T1和T2。对三极管T1来说，P1N1为发射结J1，N1P2为集电结J2；对于三极管T2，P2N2为发射结J3，N1P2仍为集电结J2；因此J2（N1P2）为公共的集电结。当A、K两端加正电压时，J1、J3结为正偏置，中间结J2为反偏置。当A、K两端加反电压时，J1、J3结为反偏置，中间结J2为正偏置。晶闸管未导通时，加正压时的外加电压由反偏值的J2结承担，而加反压时的外加电压则由J1、J3结承担。

不锈钢定义及代号

不锈钢基础知识 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①．CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②．CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢的标识方法 钢的编号和表示方法 ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量： 如：中国、俄国12CrNi3A ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系； ③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。 我国的编号规则

①采用元素符号 ②用途、汉语拼音，平炉钢：P、沸腾钢：F、镇静钢： B、甲类钢：A、T8：特8、 GCr15：滚珠 ◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量） ◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不锈C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示， ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某些较普通的奥氏体不锈钢 是以201、304、316以及310为标记， ③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体）， ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。 4)．标准的分类和分级 4-1分级： ①国家标准GB ②行业标准YB ③地方标准 ④企业标准Q/CB 4-2 分类： ①产品标准 ②包装标准 ③方法标准 ④基础标准 4-3 标准水平（分三级）： Y级：国际先进水平 I级：国际一般水平

晶闸管实验报告

实验报告 实验室用直流可控电源实验人员:xxxxx xxxx xx

1 一 设计任务 1.1设计目的 目前，电子系统的应用越来越广泛，种类也越来越丰富。 电子设备己成为人设备提供所需要的能量，起着至关重要的作用。然而在通信、航天、汽车、计算机、办公和家用电器等行业，直流稳压电源起着重要作用。研究实验室用直流可调电源，解决实验室存在的直流电源调压问题，进一步加深对直流可调稳压电源的了解，提高自己的动手制作能力和设计能力，加强对电力电子电路的认识，从而为以后从事相关工作做准备。 1.2设计内容 从实验室直流电源存在的问题出发，设计实验室用直流可调电源，主要是用于实验室直流控制电机调速。 1.3设计意义 通过此次直流可调电源设计，解决实验室直流电源工作问题，为以后研究高质量使用性能和电气性能的直流稳压电源，做了一个可行性前期实验准备工作，有利于了解直流电源在生产生活中的作用，特别是在设备稳定运行方面表现出的电气特性；从实验室直流电源入手研究，有助于积累解决生产生活中的碰到的问题；从实验团队中相互合作共同进行相关工作，培养了我们的合作意识，为以后我们参加相应工作提供了一个简单模型；研究过程中的分析和改进，增加了我们对相关知识的把握，补充自身的不足；从需求-分析-设计-实验过程中，培养了我们对以后解决相关问题的认识。 1.4设计过程 二 器件选择 变压器： 220V/220V/38V 二极管： 稳压二极管 、发光二极管、普通二极管4007、5108 晶体管： 普通三极管9015、可控硅TNY816、单结晶体管BT33F 电 容： 电解电容 整流桥： KBPC1510整流桥堆 电 阻： 18个大小不等电阻

晶闸管(可控硅)两端并联电阻和电容的作用

晶闸管（可控硅）两端为什么并联电阻和电容 一、晶闸管(可控硅)两端为什么并联电阻和电容在实际晶闸管(可控硅)电路中，常在其两端并联RC 串联网络，该网络常称为RC 阻容吸收电路。 我们知道，晶闸管(可控硅)有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dlv/dlt。它表明晶闸管(可控硅)在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管(可控硅)从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管(可控硅)的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管(可控硅)的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管(可控硅)可以看作是由三个PN 结组成。 在晶闸管(可控硅)处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0。当晶闸管(可控硅)阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。如果晶闸管(可控硅)在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管(可控硅)误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。因此，对加到晶闸管(可控硅)上的阳极电压上升率应有一定的限制。 为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管(可控硅)安全运行，常在晶闸管(可控硅) 两端并联RC 阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C 串联电阻R 可起阻尼作用，它可以防止R、L、C 电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管(可控硅)。同时，避免电容器通过晶闸管(可控硅)放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管(可控硅)。 由于晶闸管(可控硅)过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。RC 阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。 二、整流晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择 电容的选择: C=(2.5-5)×10的负8次方×If If=0.367Id Id-直流电流值 如果整流侧采用500A 的晶闸管(可控硅) 可以计算C=(2.5-5)×10的负8次方×500=1.25-2.5mF 选用2.5mF，1kv 的电容器 电阻的选择： R=((2-4) ×535)/If=2.14-8.56 选择10欧 PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)/2 Pfv=2u(1.5-2.0) u=三相电压的有效值 阻容吸收回路在实际应用中，RC 的时间常数一般情况下取1~10毫秒。 小功率负载通常取2毫秒左右，R=220欧姆/1W，C=0.01微法/400~630V/。 大功率负载通常取10毫秒，R=10欧姆/10W，C=1微法/630~1000V。 R 的选取：小功率选金属膜或RX21线绕或水泥电阻；大功率选RX21线绕或水泥电阻。 C 的选取：CBB 系列相应耐压的无极性电容器。 看保护对象来区分：接触器线圈的阻尼吸收和小于

金属腐蚀及控制

第一章电化学腐蚀 1、何为腐蚀原电池？（外电路短路，画图） 腐蚀原电池：外电路短路原电池。 2、何为次生腐蚀反应？举例说明（Fe） 次生腐蚀反应：阳极、阴极腐蚀产物之间发生反应。 如：Fe，Cu，3%NaCl溶液中； 阳极：Fe - 2e = Fe2+ 阴极：O2 + 2H2O + 4e ＝4OH－次生腐蚀过程：Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2 Fe(OH)2 沉积阳、极阴交界处形成致密膜起保护作用，若Fe(OH)2 进一步反应：Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝4Fe(OH)3，脱水成铁锈xFeO.yFe2O3.2H2O 疏松不起保护作用。 3、微电池的种类有哪些？ 定义：人眼不可辨，指阳极区和阴极区尺寸小，很难区分。 （1）成分不均匀钢或铸铁中的Fe、Fe3C或石墨，Fe为阳极，Fe3C或石墨为阴极；（2）组织不均匀晶界与晶粒内部，一般晶界为阳极，晶粒内部为阴极； （3）物理状态不均匀应力大晶格畸变为阳极，应力小为阴极。 4、双电层有哪几种？ （1）金属+ H2O Mn +.ne + mH2O = Mn+ .mH2O + ne （2）金属+ 金属盐溶液

CuSO4溶液中的Cu2+由于被Cu吸引沉积到Cu上。Cu2 + + 2e = Cu （3）非金属+ 电解质溶液 氧电极：Pt吸附O2或O，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e 氢电极：Pt吸附H2或H，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e 5、简述阴极和阳极化学极化、浓差极化、电阻极化的原因。 （1）阳极极化原因 A.化学极化（活化极化）：金属溶解速度＜电子迁移速度，电子迁移到阴极，失电子Mn+还未迁移到溶液中，导致阳极带正电荷，电位升高，ηa＞0; B.浓差极化：阳极周围Mn+向外扩散速度较慢，使阳极附近Mn+活度升高，ηc＞0; M - ne ＝Mn+；ε↑=ε0+RT/nF ln（a Mn↑/1） C. 电阻极化：阳极形成保护膜，使M→Mn+过程受阻，ηr＞0; （2）阴极极化原因

腐蚀的定义

关于腐蚀 一、腐蚀的定义 腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。 金属和合金的腐蚀主要是由于化学或电化学作用引起的破坏，有时还同时伴有机械、物理或生物作用。例如应力腐蚀破裂就是应力和化学物质共同作用的结果。单纯物理作用的破坏，如合金在液态金属中的物理溶解，也属于腐蚀范畴，但这类破坏实例不多。单纯的机械破坏，如金属被切削、研磨，不属于腐蚀范畴非金属的破坏一般是由于化学或物理作用引起，如氧化、溶解、溶胀等。 二、腐蚀的危害 1．经济损失 腐蚀的危害非常巨大，它使珍贵的材料变为废物，如铁变成铁锈、（氧化铁）；使生产和生活设施过早地报废，并因此引起生产停顿，产品或生产流体的流失，环境污染，甚至着火爆炸。据统计，工业发达国家每年由于金属腐蚀的直接损失约占全年国民经济总产值的2～4％。中国1988年国民生产总值约为1万4千亿元，由于金属腐蚀造成的直接损失约为300～600亿元。据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，这还不包括由于停工减产、火灾爆炸等造成的间接损失。例如，发电厂一合锅炉管子腐蚀损坏，其价值不大，但引起一大片工厂停工，则损失要大得多。另外，非金属腐蚀损失还没有详细调查，由于混凝上、木材、塑料等用量庞大，腐蚀损失也是惊人的。材料腐蚀遍及所有的经济和生活领域，由于腐蚀主要是材料与化学介质发生化学反应所引起的，所以，对于大量使用和生产强腐蚀性化学产品的化学工业等，其危害就更大。克服腐蚀危害也是广大科技工作者的迫切任务。 2．对安全和环境的危害 腐蚀不仅造成经济上的损失；也经常构成对安全的威胁。均匀腐蚀，如铁生锈，一般进展缓慢，危险性不大，但一些局部腐蚀如孔蚀（穿孔）和应力腐蚀破裂，常常是突然发生的，可能引起事故，造成意外危险。过去国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁，桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷，油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸等。化工厂的腐蚀事故更多，如贮酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染，液氨贮罐爆炸，造成人员伤亡，管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如氯、硫化氢、氰化氢等的泄漏，则更危及工作人员和附近居民的生命安全。据一些化工厂的统计，化工设备的破坏约有60％是由于腐蚀引起的，而腐蚀破坏中约30％是均匀腐蚀，70％则属于危险的局部腐蚀，其中以应力腐蚀破裂为最多。可见，除了经济损失以外，腐蚀对安全和环境的威胁决不容忽视。 3．阻碍新技术的发展 一项新技术、新产品、和新工业的产生过程中，往往会遇到需要克服的腐蚀问题，只有解决了这些困难的腐蚀问题，新技术、新产品、新工业才得以发展。工业史上有许多例子，如铅室法硫酸工业是在找到了耐稀硫酸的铅材才得以发展起来的; 发明了不锈钢以后，生产硝酸和应用硝酸的工业才蓬勃兴起。近代还有一个有趣的例子，美国人在实施登月计划的过程中，遇到一个严重的腐蚀问题：盛四氧化二氮（氧化剂）的容器是用钛合金（6％A1，4％V）制成的，试验中几小时内就破裂，经查是应力腐蚀所致。后来科学家找到了防止破裂的方法：在氧化剂中加入少量水（＞1.5％）或加0.6％NO，作为缓蚀剂，控制了应力腐蚀，克服了这道障碍，人类终于登上了月球。 现在和未来在发展新技术、新产品的过程中，还会不断遇到各种新的腐蚀问题，而且是越来越困难的问题，例如化学、能源（包括核能）、航天工业等都有向高温、高压方向发展的趋势，这样可获得更高的生产率，更快的速度和更低的生产成本。但高温高压会造成更加苛刻的腐蚀环境。早期的喷气机油泵温度约为790℃，现在已达到约1100℃，这就需要适应高温、高速的新材料。由于石油和天然气的短缺，特别是我国，利用蕴藏量巨大的煤转化为气或液体燃料，是有重大意义的，但这就会遇到一连串的腐蚀问题：高温（超过1650℃）、高压、庞大的容器、粉尘的磨损腐蚀，硫化氢以及加氢引起的氢腐蚀，适应高温、高速、高磨蚀的泵和阀等。解决了这一系列问题，将可能获得廉价的煤的液化、气化燃料，将使我国以至世界的经济面貌大为改观。

表面定义

零件的表面质量是机械加工质量的重要组成部分，表面质量是指机械加工后零件表面层的微观几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。经机械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，它存在着不同程度的粗糙波纹、冷硬、裂纹等表面缺陷。虽然只有极薄的一层（ 0.05～ 0 .15mm），但对机器零件的使用性能有着极大的影响；零件的磨损、腐蚀和疲劳破坏都是从零件表面开始的，特别是现代化工业生产使机器正朝着精密化、高速化、多功能方向发展，工作在高温、高压、高速、高应力条件下的机械零件，表面层的任何缺陷都会加速零件的失效。因此，必须重视机械加工表面质量。 一、机械加工表面质量的含义 机器零件的加工质量不仅指加工精度，还包括加工表面质量，它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机械加工后的表面，总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层的物理力学性能也发生变化。因此，机械加工表面质量包括加工表面的几何特征和表面层物理力学性能两个方面的内容。 ( 一 ) 加工表面的几何特征 加工表面的微观几何特征主要包括表面粗糙度和表面波度两部分组成，如图 5— 1所示。表面粗糙度是波距 L小于 1mm的表面微小波纹；表面波度是指波距 L在 1～ 20mm之间的表面波纹。通常情况下，当 L/H（波距 /波高）﹤ 50时为表面粗糙度， L/H=50～ 1000时为表面波度。 1 ．表面粗糙度表面粗糙度主要是由刀具的形状以及切削过程中塑性变形和振动等因素引起的，它是指已加工表面的微观几何形状误差。 2 ．表面波度主要是由加工过程中工艺系统的低频振动引起的周期性形状误差（图 5—1中 L 2/H 2 ），介于形状误差（ L 1/H 1﹥ 1000）与表面粗糙度（ L 3/H 3﹤ 50）之间。 ( 二 )加工表面层的物理力学性能 表面层的物理力学性能包括表面层的加工硬化、残余应力和表面层的金相组织变化。机械零件在加工中由于受切削力和热的综合作用，表面层金属的物理力学性能相对于基本金属的物理力学性能发生了变化。图 5—2a所示为零件表面层沿深度方向的变化。最外层生成有氧化膜或其他化合物，并吸收、渗进气体粒子，称为吸附层。吸附层下是压缩层，它是由于切削力的作用造成的塑性变形区，其上部是由于刀具的挤压摩擦而产生的纤维层。切削热的作用也会使工件表面层材料产生相变及晶粒大小变化。

材料腐蚀基础考试题

? 1 材料腐蚀定义与特点？ 腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。 （1）自发性 （2）普遍性 纯金属最低能级状态一般为其化合物（除Au、Pt） 普遍存在的空气和水是两类主要腐蚀环境（O2、H+） （3）隐蔽性 发展速度缓慢 ?不锈钢在海水中点蚀：10年孕育期 表现形式不易被发觉 ?生锈：容易观察 ?应力腐蚀断裂：表面光亮如新 内部满布裂纹 ? 2 根据材料腐蚀形态分腐蚀的种类有什么？ 全面腐蚀 ?均匀腐蚀 ?不均匀腐蚀 局部腐蚀 ?点蚀（孔蚀） ?缝隙腐蚀及丝状腐蚀 ?电偶腐蚀（接触腐蚀） ?晶间腐蚀 ?选择性腐蚀 ? 3 腐蚀防护可以采取的手段有哪些？ 提高材料本身的抗蚀性： 材料的热力学稳定性 控制腐蚀动力学 改变环境： 介质温度与流速，介质中O2 、SO2含量，改变溶液pH值，改变应力状态，加入缓蚀剂等 电化学保护： 阴极极化降低氧化反应速度 阳极钝化防腐 采用涂镀层和表面改性： 化学转化膜、金属涂镀层、非金属涂层、改变材料表面结构 将材料与腐蚀介质隔开： 采用衬里、防锈油、防锈纸等 正确选材与合理设计 腐蚀与防护的管理与教育 ? 4 ?G0－T 图使用 ?例：在980℃时，铜和铁在20%H2— 80% H2O气体中被腐蚀的可能性? ?解：980℃处作垂线，分别与2Fe＋O2＝2FeO线和4Cu＋O2＝2Cu2O相交。从H点分别与相应的交点连线，并延交于p H2/pH2O轴。对于铁，H2/H2O约为2对于铜，

H2/H2O约为10 ～10 所以铁在此混合气体中可能被氧化（H2O ?H2），而混合气体中只要有0.1％的H2就足以使铜免于氧化 ? 5 氧化膜的生长应力有哪些种类？氧化膜应力松弛的方式是什么？ 应力来源： –生长应力，氧化膜恒温生长产生的 –热应力，由于基体和氧化膜的热膨胀和收缩不同产生的 1.PB比 PB比> 1：氧化膜中受到压应力，可能生成保护性氧化膜 PB比< l：氧化膜中受到拉应力，无法生成保护性氧化膜 PB比引起的生长应力还与氧化膜的生长机制有关 PB比是生长应力产生的必要条件之一，但不是充分条件。 2.外延应力 氧化初期形成的氧化物与基体晶格保持外延关系， 金属和氧化物晶格参数不同，外延约束导致应力产生