金属镁的氧化及氧化机理研究进展

镁合金作为目前最轻的商用金属结构材料,在航空航天、汽车、3C产品等领域具有广泛的应用前景.同时,面对全球铁铝资源日趋紧缺和我国大量进口铁铝矿石的困境,推广应用镁合金材料具有重要的战略意义.与常用的钢铁材料和铝合金相比,镁合金的研究与开发还不充分,应用也受限.镁合金的耐腐蚀性能差,部分原因是镁的化学活性高,且表面生成的保护膜不具备保护作用.尤其在高温下,镁及其合金极易氧化,甚至燃烧,释放大量的热,这成为限制镁合金大量推广应用的瓶颈之一.针对镁及其合金极易氧化的问题,近年来研究学者围绕其氧化机制和影响因素开展了大量的研究,认为镁合金的氧化受氧化膜P-B值、镁的蒸发、扩散等因素影响.目前,大多通过合金化的方式来提高镁的抗氧化性.镁合金抗氧化性研究为高抗氧化性镁合金的研发提供了理论支持,同时扩大了镁合金的高温应用前景,并将为镁合金行业带来巨大的经济效益.本文归纳总结了国内外镁及其合金氧化特征及氧化机理的研究进展.首先,简述了镁的氧化;然后,分析了镁氧化的机理和影响因素,重点讨论了P-B值、扩散、蒸发、金相组织、合金元素对镁及其合金氧化行为的影响规律及作用机理;最后,总结了目前研究中的不足,提出了镁抗氧化性研究方向的建议.

Research Progress on Oxidation and Oxidation Mechanism of Magnesium