锌及锌基合金主要用于热浸镀锌，提高钢制件的耐腐蚀性能。每年超过50％的锌用于该目的，目前国内镀锌业以每年50％的速度增长。镀锌工艺可以分为一般镀锌和连续镀锌两种。尽管镀锌工艺历史悠久，但在理论和技术上仍然存在许多难以解决的难题。在一般镀锌中，含硅钢在镀锌过程中由于硅的反应性，使得镀层质量变差。通过往锌池中加入一定的镍或者提高镀锌温度，可以在一定程度上抑制硅的反应性，但机理不清楚。在连续镀锌过程中，铝是一种重要的添加元素，可以抑制中间相的产生，减少镀层的脆性。但铝含量的高低直接影响镀层质量和镀锌工艺，其含量必须严格控制，企业迫切需要一种精确测定有效铝的系统。锌池中的铝和稀土可以提高镀层的耐蚀性。熔锌具有强烈的腐蚀性，目前用于镀锌的耐磨耐蚀材料的性能不能满足生产需要。 锌池中合金元素对镀层质量起到关键作用，其成分一般都特别复杂。锌池热化学性质的研究对于控制镀锌质量、优化工艺过程和开发新型镀锌合金具有重要的作用。目前对锌池合金体系的热化学性质及耐磨耐蚀合金的了解甚少。本文选取锌池体系中最重要的Si、Al、Ni、RE等元素，围绕Zn-Fe-Si、Zn-Fe-Al、Zn-Fe-Si-Ni、Fe-Mo-Cr-Ni、RE-Al、RE-Ag等体系在热力学分析、相图测试、工艺控制和合金设计等方面展开研究。以期解决镀锌过程中的几个基础和应用问题。 由于Fe-Zn-Si三元系在镀锌工业中的重要性，本工作采用Thermo-Calc软件，利用CALPHAD技术，对该体系进行了热力学计算，根据晶体结构建立了δ，Γ₁，Γ等相的亚点阵模型：（Fe，Zn，Si）₁₀Zn₁₆、（Fe，Zn，Si）₁₄Zn₁₂和（Fe，Zn，Si）₄ Fe₂Zn₂₀，获得了该体系中每个相的热力学模型参数。利用这些参数，可以对热力学数据和相关系进行合理、可靠、自洽地描述及获得准确的相图数据。这些工作对理解硅的反应性有重要的意义。Al、RE是镀锌合金中的重要添加元素，而Ag-Zn是一种重要的焊接材料，作为基础研究，对La-Al，Ce-Al，Pr-Al，Ag-Pr，Ag-Ce等合金体系进行热力学优化和评估，为建立高元体系的热力学分析数据库打下基础。 含硅钢的镀锌涉及到Zn-Fe-Si-Ni四元合金体系。相图和热力学描述有利于对其机理的理解。利用金相显微镜，SEM-EDS和X-射线衍射方法研究了不同合金的显微组织和相组成，获得Zn-Fe-Si-Ni四元系富锌角560℃等温截面。实验发现，在富锌角FeSi基本上与所有相存在平衡，包括T、δ、γ-Ni、NiSi₂和液相。