AZ31B镁合金在MgSO_4溶液中的电化学交流阻抗谱解析

解析了AZ31B镁合金在MgSO4溶液中的电化学交流阻抗谱,从而得到镁合金在不同极化电位下的腐蚀过程信息。结果表明:在自腐蚀电位下,镁合金溶解,谱图受Mg2+向本体溶液扩散控制;在较自腐蚀电位稍正的范围,镁合金表面开始形成Mg(OH)2沉淀膜;在活化电位附近,镁合金表面又有部分Al(OH)3沉淀的生成,SO2-4离子对合金造成严重的点蚀作用。通过对腐蚀产物进行XRD表征,证实了镁合金中的铝参与了反应。     

AZ31与NZ30K合金作为镁电池负极材料的电化学性能

采用恒温浸泡、交流阻抗和极化曲线法分别研究铸态(F)和固溶态(T4)的NZ30K以及挤压态AZ31镁合金在不同浓度MgCl2、MgSO4、Mg(COOCH3)2、MgBr2溶液中的腐蚀行为和电化学性能.结果表明随着电解液中电解质浓度的增加,3种镁合金的自腐蚀速率均增大.F态和T4态的NZ30K合金在MgSO4溶液中腐蚀速率最快,在MgBr2溶液中耐蚀性能最好,而AZ31合金在MgCl2溶液中耐蚀性能最差,在MgSO4和Mg(COOCH3)2中具有较好的耐蚀性能.电化学阻抗谱(EIS)结果表明在4种电解液中,镁合金的高频端容抗环半径均随着电解质浓度的增加而减小,这与恒温浸泡的实验结果相吻合.     

镁合金作为生物医用植入材料的研究进展

镁合金具有优良和独特的物理、化学和力学特点,其比强度和比刚度在金属材料中最好,同时又具有良好的生物相容性,甚至可以在生物体内自动进行降解,因此镁合金作为生物医用金属植入材料有明显的性能优势,在医用植入材料领域有着巨大的潜力和广阔的应用前景。本文针对医用植人材料特性的要求,对镁合金作为医用植入材料的可行性,和它与其他生物植入材料比较所具有的性能优势和特点进行了综述,并根据镁合金的性能特点,提出了开发医用植入镁合金材料的关键技术。     

激光冲击强化对AZ31和AZ91镁合金表面形貌和电化学腐蚀性能的影响

为了研究激光冲击强化对镁合金表面形貌和电化学腐蚀性能的影响,采用电化学方法和钕玻璃脉冲激光(波长1064 nm,脉冲宽度20 ns)研究AZ31热轧板和AZ91-T6铸造镁合金在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的动态极化曲线和电化学阻抗谱特征,并对镁合金三维表面形貌、腐蚀试样宏观形貌、自腐蚀电位和电化学阻抗谱进行测试与分析。结果表明:激光冲击改善AZ31热轧板和AZ91-T6镁合金的耐蚀性。当激光功率密度处于0.6~0.9GW/cm2区间,镁合金腐蚀电位和电流密度分别出现峰值和谷值;当功率密度不小于1.0 GW/cm2时,镁合金腐蚀电位和电流密度分别正负移动,与冲击表面的形变、钝化膜和形貌密切相关。     

镁合金直接化学镀Ni-B镀层的腐蚀电化学行为研究

  研究了镁合金表面化学镀Ni-B合金的电化学行为,采用电化学动电位扫描极化曲线和交流阻抗研究了Ni-B镀层的腐蚀电化学行为,结果表明,Ni-B镀层在3.5%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性能.所得Ni-B镀层的自腐蚀电位在－400 mV左右,相对于基体-1460 mV提高了1000 mV,自腐蚀电流密度小于0.7 μA/cm²,相对于基体28.5 μA/cm²降低了近两个数量级,说明Ni-B镀层能够有效地提高AZ91D 镁合金的耐腐蚀性能,使AZ91D镁合金在35%NaCl溶液腐蚀介质中的腐蚀速度明显降低.电化学交流阻抗测试结果符合极化曲线的测量结果,化学镀Ni B镀层后的AZ91D镁合金在3.5％NaCl溶液中的阻抗值相对于基体提高两个数量级,表现为自腐蚀电流降低,阻抗值相应提高.     

AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究Ⅲ乳酸对AZ91D镁合金的腐蚀机制

通过电化学阻抗(EIS)和动电位极化曲线等方法研究了镁合金在乳酸和含有Cl^-的溶液中的电化学特性，发现镁合金腐蚀过程受到电极电位E、以β相为中心向外扩展的表面氧化膜的覆盖面积θ和MgH2的浓度Cm 3个表面状态变量的控制，在腐蚀过程中，β相表面氧化膜向四周扩展，覆盖了邻近很小范围的α相晶粒，从而使部分α相晶粒不受腐蚀．最后通过理论推导建立了一个新的镁合金腐蚀理论模型，并利用EIS实验证实了模型的可靠性。     

微弧氧化处理对AZ91D镁合金腐蚀行为的影响

采用碱性硅酸盐溶液,在AZ91D镁合金试样表面制得微弧氧化膜,并利用电化学阻抗方法对镁合金及微弧氧化处理试样在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行比较研究.结果表明,镁合金经微弧氧化处理后,腐蚀电位和膜层阻抗均有一定程度的提高.但在浸泡过程中,微弧氧化处理试样的电化学参数呈现出不同的变化规律,初期波动较大,后期则逐渐降低,趋向稳定.     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝电化学性能的分析

试验的样品为3 mm厚挤压态AZ31镁合金,采用搅拌摩擦焊接工艺对焊而成.通过静态失重法、动电位极化曲线以及交流阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试,研究了室温下浓度5%(质量分数)NaCl溶液中AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝和母材的电化学行为.结果表明,在室温腐蚀介质中通过静态失重法测得AZ31镁合金母材和焊缝在168 h后的平均腐蚀速率分别为0.154和0.135 g/(m2·h),通过动电位极化曲线及交流阻抗谱(EIS)测得AZ31镁合金母材和焊缝的腐蚀电流分别为0.001 63和0.000 45 A/cm2,极化电阻分别为9.553和12.61Ω/cm2.AZ31镁合金搅拌摩擦焊焊缝的抗腐蚀性能优于其母材的表现.     

AZ91D镁合金在模拟酸雨溶液中的腐蚀行为

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)的方法研究了AZ91D镁合金在不同pH值的模拟酸雨溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了试样腐蚀后的表面形貌。结果表明:随着溶液pH值升高,AZ91D镁合金的极化电阻变大,腐蚀电流密度减小;当pH值为2.7和3.0时,EIS由两个容抗弧组成,随着pH值的继续升高,EIS转变为单一容抗弧,镁合金表面形成了完整的表面膜,对基体金属具有一定的保护性;在模拟酸雨溶液中AZ91D镁合金整个表面受到腐蚀,腐蚀程度随着pH值的升高而变小,白色腐蚀产物主要由镁、铝、硫和氧元素组成。     

镁合金表面MgF_2/HA复合涂层的体外降解性能

为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,利用化学处理和电化学沉积法在镁合金AZ31表面制备MgF_2/HA复合涂层。采用Hank’s仿生溶液中浸泡和电化学阻抗(EIS)的方法,结合浸泡过程中涂层EIS谱和表面形貌成分的变化,研究MgF_2/HA涂层的体外降解行为。结果表明:在Hank’s仿生溶液浸泡过程中,涂层电化学阻抗谱的高频容抗弧明显减小,涂层电阻随浸泡时间而降低。浸泡至5 d时,出现感抗弧,涂层表面区域产生腐蚀孔核。浸泡至8 d时,镁合金基体发生点蚀,点蚀产生的腐蚀产物在孔中堆积形成胞状突起。浸泡至12 d时,Cl-渗透至镁合金基体,涂层表面形成MgCl_2结晶。浸泡过程中,表面涂层未发生脱落和明显的溶解,降解以溶液渗透至基体,然后发生局部点蚀为主。     

A SIMPLIFIED SUBREGULAR SOLUTION MODEL DESCRIBING THE ACTIVITES OF MgCl 2 IN BOTH KCl MgCl 2 LiCl AND CaCl 2 MgCl 2 NaCl MOLTEN SALT SYSTEMS

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＭｇＣｌ２ｉｎｔｈｅＬｉＣｌＭｇＣｌ２ＫＣｌａｎｄＣａＣｌ２ＭｇＣｌ２ＮａＣｌｍｏｌｔｅｎｓａｌｔｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓａｒｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍ．ＬｉＣｌａｎｄＫＣｌｃａｎｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＮａＣｌａｎｄＣａＣｌ２ａｒｅｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｍ…     

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10~(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。     

The effect of molybdate anion on the ion-selectivity of hydrous ferric oxide films in chloride solutions

The ion-selective property of hydrous ferric oxide precipitate films has been investigated by measuring membrane potentials which arise across precipitate membranes of hydrous ferric oxide with and without adsorbed MoO₄^2? ions and of ferric molybdate in solutions of NaCl, KCl, MgCl₂, CaCl₂, BaCl₂, AlCl₃, and FeCl₃. The hydrous ferric oxide membrane was only permeable to Cl^? ions in chloride solutions, whereas the membrane with adsorbed MoO₄^2? ions was permeable to cations in NaCl and KCl solutions, and to both Cl^? and cations in the presence of multivalent cations. The ferric molybdate membrane was permeable to Cl^? and cations in NaCl and KCl solutions, and only to Cl^? ions in the presence of multivalent cations. It is suggested that in chloride solutions, the corrosion of iron covered with a precipitate film of hydrous ferric oxide is accelerated by enrichment of Cl^? ions under the film, which may decrease the local pH and introduce a positive diffusion potential in the film. The adsorption of MoO₄^2? ions on the oxide changes the ion-selectivity of the precipitate film from the anion-selective to the cation-selective in solutions of NaCl and KCl. This cation-selectivity of the film may inhibit the corrosion of iron, because of H⁺ ions diffusing out of the film. The inhibitive effect of MoO₄^2? ions would be reduced in the presence of multivalent cations.     

Influence of pH on the deterioration of plasma electrolytic oxidation coated AM50 magnesium alloy in NaCl solutions

The corrosion deterioration process of plasma electrolytic oxidation (PEO) coatings on AM50 magnesium alloy prepared from two different based electrolytes, i.e., an alkaline phosphate electrolyte and an acidic fluozirconate electrolyte, were investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in a 0.1 M NaCl solution with pH of 3, 7 and 11, respectively. It was found that the PEO coating formed in alkaline phosphate electrolyte, which was composed mainly of MgO, suffered from rapid chemical dissolution and lost its protection capability very quickly in acidic NaCl solution (pH 3). The chemical dissolution of this PEO coating was retarded in neutral NaCl solution (pH 7) and the corrosion damage was localized in this environment. On the other hand, in the alkaline NaCl solution (pH 11), the MgO coating underwent only slight degradation. The PEO coating produced in acidic fluozirconate electrolyte, the failure was marked by the flaking-off of the large areas of coating in acidic NaCl solution (pH 3). However, in the neutral and alkaline NaCl solutions, the coating underwent only a slight degradation without any observable corrosion damage in the 50 h test. The results showed that the deterioration process of PEO coated magnesium alloy was governed mostly by the pH of NaCl solution and it was also strongly related to the microstructure and composition of the PEO coatings.     

盐沉积条件下CO2对LY12铝合金大气腐蚀的影响

目的研究在有/无CO_2存在的恒温恒湿条件下,表面有沉积盐的LY12铝合金的大气腐蚀行为与腐蚀机理,搞清CO_2对其大气腐蚀的影响。方法将LY12铝合金表面分别沉积不同浓度的NaCl和MgCl_2,分别进行通/不通CO_2的恒温恒湿实验,借助扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等表面技术以及腐蚀失重分析方法,研究盐沉积条件下CO_2对LY12铝合金大气腐蚀的影响。结果在试验条件下,MgCl_2造成的LY12铝合金腐蚀都以点蚀为主,失重高于NaCl造成的。以MgCl_2为介质时,主要腐蚀产物都为(Mg1–xAlx(OH)_2)x+(Cl~–,CO~(2–))x×mH_2O(简写为LDH);以NaCl为介质时,主要腐蚀产物都为Al_2O_3或Al(OH)_3。两种介质的腐蚀产物都出现了Cu元素的富集。结论无论是否存在CO_2,Mg元素都参与了腐蚀产物的形成。合金元素Cu的存在及其富集,是造成CO_2对纯铝和LY12铝合金腐蚀行为不同影响的主要因素。     

碳酸钠对搅拌摩擦加工AZ31镁合金缓蚀性能的影响

通过搅拌摩擦加工(FSP)手段,对3 mm厚的AZ31镁合金板材作表面加工处理.然后在质量分数为5%的NaCl腐蚀溶液中添加不同浓度的碳酸钠作为缓蚀剂,通过动电位极化曲线以及交流阻抗(EIS)测试,研究了室温下该缓蚀剂对镁合金母材及搅拌摩擦加工处理镁合金电化学行为的影响.结果表明,添加缓蚀剂后,FSP镁合金及母材的腐蚀电流密度均减小,极化电阻及电荷转移电阻均增大,而且FSP镁合金的缓蚀效率要优于母材的缓蚀效率,且随浓度的增加而增加,碳酸钠是一种有效的无机缓蚀剂,并且其缓蚀作用效果与金属表面状态密切相关.     

Comparative study on corrosion protection properties of electroless Ni‐P‐ZrO2 and Ni‐P coatings on AZ91D magnesium alloy

Electroless Ni‐P‐ZrO₂ and Ni‐P coatings on AZ91D magnesium alloy were prepared, and their corrosion protection properties were compared in this paper. The potentiodynamic curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) of the coated magnesium alloy in 3.5% NaCl solution showed that the corrosion performance of Ni‐P‐ZrO₂ composite coating was superior to that of Ni‐P coating. The same conclusion was obtained with salt spray and immersion tests. The corrosion morphologies of two kinds of coatings with various immersion time intervals in 3.5% NaCl solution indicated that most corrosion products concentrated on the nodules boundaries of Ni‐P coating and blocked corrosion pit was the main corrosion form. For the Ni‐P‐ZrO₂ coating, tortuous nodules boundaries were not the weak sites of the coating and corrosion initiated from the nickel phosphor alloy around the nanometer powders. Open corrosion pits occurred on the composite coating surface, and the coating was corroded gradually. Thus, the Ni‐P‐ZrO₂ coating exhibited better corrosion protection property to magnesium alloy substrate than Ni‐P coating.     

压铸镁合金AZ91D在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了压铸镁合金AZ91D在酸性NaCl溶液中的腐蚀行为,并用扫描电镜观察了腐蚀形貌,对腐蚀产物进行了能谱分析.研究结果表明:在酸性溶液环境下,随着Cl-浓度的升高,镁合金的平衡腐蚀电位降低,线性阻抗减小,腐蚀电流增大;随着pH值的减小,晶界出现腐蚀开裂现象;富Al相的耐蚀性高于基体相,在酸性环境中,腐蚀产物主要为MgO和Mg(OH)2     

镁合金水基金属耐蚀涂层的研究

针对镁合金化学性质活泼、不易直接涂装等特点，研究开发了一种主要由微米金属粉、有机硅烷等组成的新型环保水基金属防护涂层.中性盐雾试验、3.5%NaCl溶液浸泡、电化学阻抗和附着力测试等研究结果表明，该涂层具有良好的结合力、耐热性以及对基体的防护性能.用扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了涂层的片状层叠组织结构，并探讨了涂层的成膜机理与防护作用.