植酸改善镁合金锌系磷化膜耐蚀性的研究

采用化学转化法在镁合金表面制备了磷酸盐转化膜。在基础磷化液中添加植酸,改善膜层的耐蚀性。通过交流阻抗、Tafel曲线和硫酸铜点滴实验确定了植酸最佳的质量分数为1.5%。该质量分数下的容抗弧半径最大,自腐蚀电流密度最低,耐蚀性最好。通过扫描电镜测试得出:膜层的表面结构为晶粒紧凑堆积状,该膜层很好地覆盖了基体表面,起到了一定的防护效果。     

AZ91镁合金化学转化膜的制备及耐蚀性能的研究

在AZ91镁合金表面采用化学方法制备转化膜层。对植酸化学转化溶液中植酸质量分数,pH,反应温度,反应时间等进行单因素实验和正交试验,确定最佳工艺参数:3 mL/L植酸,3 g/L NaF,40 g/L H3BO3,15mL/L H2O2,pH为4.5。在镁合金表面获得淡灰致密,具有微细裂纹的膜层。在植酸化学转化溶液中添加5g/L Ce(NO3)3·6H2O获得更为优异的耐蚀膜层。通过X-射线衍射测试表明,添加Ce(NO3)3·6H2O的镁合金化学转化膜的主要成分为MgH10O24P6和CeO2。耐蚀性测试表明,两种溶液获得的镁合金化学转化膜的耐蚀性能均有提高,其中添加硝酸铈的膜层微观形貌及性能较佳。     

镁合金阳极氧化电解液优化及膜性能研究

为提高镁合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能,以氧化膜厚度作为评价指标,确定了最佳的电解液组成,并通过点滴试验、扫描电镜和动电位极化曲线等研究膜的表面形貌和耐腐蚀性能。结果表明,常温下,70g/L氢氧化钠,60g/L硼酸钠,60g/L硅酸钠,30g/L碳酸钠,t为20min,U为60V,脉冲频率200Hz,经氧化处理膜层δ为16μm左右,表面平整,致密性好,结合力强,耐腐蚀性优异,氧化膜主要由Mg、O、Si三种元素组成。     

氧化石墨烯/羟基磷灰石涂层对镁合金耐腐蚀性的影响

采用仿生法在改性模拟体液中于镁合金表面制备了羟基磷灰石(HA)涂层和氧化石墨烯/羟基磷灰石(GO/HA)复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对两种涂层进行了形貌和结构表征,通过析氢量测量、极化曲线和交流阻抗等方法分别研究了裸镁合金、含HA涂层及GO/HA涂层镁合金在pH为7.4的模拟体液(SBF)和3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,氧化石墨烯增加了羟基磷灰石涂层的致密性,含GO/HA复合涂层的AZ91镁合金耐腐蚀性能最好,相对于裸镁合金,其腐蚀电流密度降低了一个数量级,析氢量降低了52%。     

镁合金表面锌系磷化膜及硅酸盐封闭工艺与性能

为提高镁合金的耐蚀性能,在镁合金表面制备锌系磷化膜,并对磷化膜进行封闭。比较了未封闭磷化膜、浸油封闭磷化膜、铬酸盐封闭磷化膜和硅酸盐封闭磷化膜的表面形貌、元素组成、厚度和耐蚀性能,结果表明:浸油封闭、铬酸盐封闭和硅酸盐封闭对镁合金表面磷化膜的厚度基本没有影响,但封闭前后磷化膜的表面形貌和元素组成有所不同。Cr、Na和Si元素分别通过形成化学转化膜、胶体状膜或物理填充孔隙被引入封闭后磷化膜中。硅酸盐封闭磷化膜的致密性相对较好,使镁合金的耐蚀性能得到有效提高。在铬酸盐封闭逐渐被弃用的趋势下,效果较好并且低污染环保的硅酸盐封闭在磷化膜封闭中具有应用潜力。     

液相等离子体电解硼碳共渗AZ31镁合金的组织与性能

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计和电化学方法研究了液相等离子体电解硼碳共渗(PEB/C)AZ31镁合金表层的组织与性能。结果表明:PEB/C处理使AZ31镁合金表面形成具有沟壑形貌特征的熔体组织,且熔体组织随PEB/C电压的升高而增多;PEB/C处理AZ31镁合金表层组织由MgO、MgC_2、Mg_2C_3和Mg(BO_2)_2相组成,试样表面硬度增加,且随PEB/C电压的增加呈现"先增加后减小"的变化趋势,PEB/C电压为90 V时,表面硬度达到最大值,由未处理的75.8 HV0.1增加至125.4 HV0.1;PEB/C处理使AZ31镁合金的耐蚀性提高,且随着PEB/C电压的升高,自腐蚀电流密度降低、极化电阻增加,PEB/C电压增加至130 V时,自腐蚀电流密度由未处理的2.396×10~(-4)A/cm~2降低至6.228×10~(-5)A/cm~2,极化电阻由未处理的9.354×10~4Ω增加至3.533×10~5Ω。     

高温蠕变过程中高铬耐热钢的电化学极化行为

通过蠕变持久和间断试验制备了具有不同蠕变损伤状态的高铬耐热钢(P91钢)试样,借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析手段,系统考察了P91钢在蠕变过程中的微观组织演化行为。在此基础上,利用3.5%NaCl电解液研究了高铬耐热钢P91高温蠕变损伤过程中的电化学极化行为。结果表明,自腐蚀电流密度在蠕变第一阶段单调上升,主要是由可动位错密度快速下降和第二相粒子大量析出造成;在稳态蠕变阶段,可动位错密度基本保持不变,析出相开始粗化,导致自腐蚀电流密度下降;到蠕变加速阶段,自腐蚀电流密度再次上升,主要与析出相的快速粗化和在其附近产生的空洞及微裂纹有关。     

银镁合金内氧化的组织特征

采用真空感应熔炼制备含镁0.2%的银镁合金,冷加工成管材。在大气环境中对合金进行内氧化处理,研究不同氧化温度和时间的组织特征。结果表明,500℃处理后,合金组织为细小的等轴晶粒。大于700℃处理时,表面形成一层细晶区,内部晶粒显著长大,氧化界面向中心移动。内氧化温度小于600℃时,合金晶粒呈线性长大,趋势较平缓;大于600℃时,晶粒快速长大。随着温度升高,内氧化深度呈下抛物线增加。在800℃时,随着氧化时间增加,细晶区和内部晶粒没有明显变化,内氧化深度呈上抛物线增大。     

低共熔溶剂在镁合金腐蚀防护中的应用

介绍了低共熔溶剂的性质及特点,综述了低共熔溶剂的国内外最新研究成果,特别是氯化胆碱基低共熔溶剂在镁合金腐蚀防护的应用,分析了镁合金在低共熔溶剂中进行表面处理的可行性。概述了在含氯化胆碱的低共熔溶剂介质中,通过热场、声场、电场以及DES液膜法调控开展镁合金表面化学转化膜的制备、耐蚀机理及反应介质的作用研究,同时将低共熔溶剂与疏水性仿生膜结合,设计出镁合金表面自愈合超疏水涂层。利用低共熔溶剂制备的转化膜的耐蚀性均明显高于镁合金基体,其腐蚀电流密度明显下降。最后对镁合金腐蚀防护的研究现状和方向进行了展望,希望对解决镁合金腐蚀起到一定的指导意义。     

镁合金表面自清洁、自修复防护膜研究

目的在镁合金表面制备具有自清洁、自修复功能的防护膜,实现镁合金的智能防护。方法采用提拉法在AZ61镁合金表面制备含有pH敏感型"核/壳"纳米结构缓蚀剂的无机-有机杂化硅膜,该膜层具有自清洁、自修复功能。利用扫描电子显微镜(SEM)表征膜层表面形貌,利用接触角测量仪(CA)表征膜层的润湿性和粘附性,利用粉笔灰模拟测试膜层的自清洁功能,利用电化学工作站测试膜层的防护性能,并结合分光光度计对缓蚀剂释放浓度的检测来评价膜层的自修复功能。结果制备的膜层中含有大量pH敏感型"核/壳"纳米结构缓蚀剂,且表面粗糙。水在膜层表面的静态接触角高达156.7°,而滚动角只有5°,表明膜层具有超疏水、低粘附特性,这样水滴滚落到膜层表面时,能够带走膜层表面的污染物,从而实现自清洁功能。开路电位及分光光度计测试表明,溶液pH的变化引起膜层中缓蚀剂释放,从而使膜层实现自修复。极化曲线测试结果表明,含有"核/壳"纳米结构缓蚀剂的膜层样品的腐蚀电流密度比镁合金基底样品小了接近2个数量级,其缓蚀效率可达99.36%。电化学阻抗谱(EIS)测试结果显示,含有"核/壳"纳米结构缓蚀剂的膜层阻值高达85105Ω·cm~2,且具有较持久的自修复防护能力。结论成功制备了含有pH敏感型"核/壳"纳米结构缓蚀剂的无机-有机杂化硅膜,该膜层具有自清洁、自修复功能以及优异的防护性能。