热声耦合法制备氟化镁钠膜及其生物腐蚀性能

采用热声耦合法在Mg-Gd-Zn-Zr镁合金表面制备氟化镁钠膜,用点滴法、电化学法和析氢腐蚀法评定其耐蚀性,用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析氟化镁钠膜表面形貌及成分。结果表明,热声耦合法制备的氟化镁钠颗粒尺寸细小;氟化镁钠膜的变色时间随工艺时间延长而增大;氟化镁钠膜显著提高镁合金在模拟体液(SBF)中的容抗弧半径和阻抗值,降低其腐蚀电流密度和析氢速率;氟化镁钠膜具有促进钙磷沉积作用,其降解形成的新氟化物+磷酸盐膜具有进一步保护镁合金基体的作用。     

热声耦合法制备氟化镁钠膜机制及其生物腐蚀性能

采用热声耦合法在Mg-Gd-Zn-Zr镁合金表面制备氟化镁钠膜,用点滴法、电化学法和析氢腐蚀法评定其耐蚀性,用扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）分析氟化镁钠膜表面形貌及成分。结果表明,热声耦合法制备的氟化镁钠颗粒尺寸细小;氟化镁钠膜的变色时间随工艺时间延长而增大;氟化镁钠膜显著提高镁合金在模拟体液（SBF）中的容抗弧半径和阻抗值,降低其腐蚀电流密度和析氢速率;氟化镁钠膜具有促进钙磷沉积作用,其降解形成的新氟化物 磷酸盐膜具有进一步保护镁合金基体作用。     

镁合金表面氟转化层降解过程的电化学阻抗谱

为改善镁合金的生物降解性能,在镁合金AZ31表面制备氟转化层,研究氟转化层的电化学阻抗谱(EIS)在Hank’s仿生溶液中随浸泡时间的变化,并结合浸泡过程中氟转化层表面形貌和成分的变化,探讨氟转化层的形成机理及在仿生溶液中的降解行为。结果表明:氟处理后镁合金表面生成Mg F2转化膜,反应过程中氢气的产生在膜层表面生成不贯穿膜层的孔隙;在Hank’s仿生溶液浸泡过程中,氟转化层电阻随浸泡时间的延长而降低,氟化镁层缓慢溶解并生成氢氧化镁。同时,溶液中的Ca2+、HPO42-和PO43-等离子沉积在表面;由于氟转化层表面存在微孔,浸泡15 min时,小孔腐蚀过程已经开始;浸泡至7 d时,孔核表面区域的膜层溶解穿透,进入腐蚀孔的发展阶段;浸泡至15 d时,发生明显点蚀;氟转化层微孔处溶解速度较大,导致Cl-渗透至基体,镁合金发生点蚀,点蚀产生的腐蚀产物在孔中堆积形成胞状突起。     

镁合金表面超声滚压预处理对微弧氧化膜耐蚀性能的影响

镁合金基体首先进行超声滚压预处理后再进行微弧氧化镀膜,结合OM、SEM、EDS、XRD与电化学工作站(模拟体液PBS)对有无超声滚压处理的微弧氧化膜层性能进行测试分析,研究超声滚压处理对镁合金微弧氧化膜层性能的影响.结果 表明:超声滚压处理后镁基体表面粗糙度降低、晶粒细化且硬度提升;与镁合金直接微弧氧化的膜层相比,超声...     

AZ91D镁合金微弧氧化膜生长方式的多维探讨

在硅酸盐体系电解液中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理,使用电子外径千分尺、涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)以及电子探针显微分析仪(EPMA)对试样尺寸、膜层厚度、微观形貌及所含元素的分布进行检测,采用分界区直接观察法、全基体直接测量法和膜层宏观测量计算法3种方法研究膜层的生长方式。结果表明:第一种方法从膜层截面中直接观察到镁合金微弧氧化膜的确存在向内、向外生长的现象,为膜层的生长方式提供了直观的证据;第二种方法直接、直观地对基体和膜层的尺寸变化同时进行观察与测量,同样揭示存在膜层同时向内、向外生长的现象,且膜层向外的生长速率大于向内的;第3种方法的结果再次表明膜层存在向内、向外生长的现象,并且不同时间下膜层向外生长的尺寸均大于向内的尺寸,但膜层整体的生长速率逐步降低。     

AZ31镁合金表面碳钠铝石转化膜的性能(英文)

开发一种环境友好的方法合成碳钠铝石转化膜以提高AZ31镁合金的耐蚀性。该膜由两步法制得:首先将AZ31合金浸泡在一直通CO2气体的Al2(SO4)3溶液中,获得前躯体膜;随后将该前躯体膜浸泡在溶有Al的Na2CO3溶液中以获得碳钠铝石膜。通过环境扫描电镜观察转化膜的表面形貌,并利用EDS能谱和X射线衍射分析其化学成分。采用电化学和浸泡实验来评价该转化膜对AZ31合金的防护作用。结果表明:膜的表面存在网状裂痕,其成分主要为碳钠铝石NaAlCO3(OH)2、Al(OH)3和Al5(OH)13(CO3)·5H2O。该膜能提高Mg基体的自腐蚀电位,并减少其腐蚀电流密度。浸泡实验后,除了局部小区域有个别点蚀坑外,膜基本保持完整;而基体却腐蚀严重。说明碳钠铝石转化膜能很好地保护镁合金。     

氟处理对AZ31B镁合金生物耐蚀降解行为的影响

采用低温化学方法在AZ31B镁合金表面制备出氟涂层,并研究了涂层的表面特征,氟处理后AZ31B镁合金在模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,氟涂层均匀致密,与基体结合良好。经氟处理后的AZ31B镁合金的耐蚀性能有较大提高,其在模拟体液中的降解缓慢,合金浸泡后溶液的pH值保持在7.5~8.8之间,有效降低了合金降解而引起的碱性增强趋势。氟涂层在模拟体液中会逐渐转化为Ca3(PO4)2,新生成的表面膜会继续起到保护合金基体的作用。     

AZ91D镁合金表面Sn-V复合转化膜的制备及其耐蚀性

以锡酸钠、偏钒酸钠为主盐,通过化学转化处理的方法在AZ91D镁合金表面制备了一种新型Sn-V复合化学转化膜。运用扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等测试方法研究了Sn-V复合转化膜的表面形貌与成分组成。结果表明,Sn-V复合化学转化膜由扁圆形颗粒紧密堆积而成,同单一钒酸盐转化膜相比,表面粗糙度增加,裂纹数量减少;复合转化膜膜层厚度为2~3μm,与基体结合良好。电化学测试及浸泡试验结果表明,Sn-V复合转化膜有效的提高了AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,且提高幅度明显高于单一钒酸盐转化膜。     

镁合金化学镀中预处理氟化镁膜的特征与作用

对镁合金的表面前处理工艺进行研究,探讨氟化镁在化学镀层中的存在形式及作用。结果表明：酸浸使镁合金表面形成一层氧化物膜;活化过程生成的氟化镁不具备反应活性,对镁合金基体有保护作用,使之免于受镀液的过度腐蚀;对化学镀层断口进行SEM元素分布分析显示氟化镁层集中存在于镁合金基体与Ni-P镀层之间;但过度活化会导致化学镀层孔隙率升高,以3.5%NaCl溶液为介质的动电位极化测试表明,过度活化会导致化学镀层耐蚀性下降。     

超声辅助镁合金镁铝水滑石膜制备及性能

采用超声辅助工艺在AZ91D镁合金表面制得了镁铝水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)转化膜,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗(EIS)来评价该转化膜对镁合金的防护作用,研究了超声波对膜层质量的影响规律。结果表明,超声辅助处理工艺能够有效地缩短成膜时间,但长时间处理会使膜层出现局部破裂。超声辅助酸碱浸泡2 h试样(US1+1 h)表面形成了较为连续、致密的水滑石膜,该膜层能明显提高镁基体的自腐蚀电位,并减小其腐蚀电流密度,腐蚀速度约为镁基体的1/20。     

载波钝化对AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜耐蚀性能的影响

用载波钝化方法控制AZ91D镁合金锡酸盐转化膜成膜过程,用扫描电镜（SEM）观察该转化膜的表面形貌,用极化曲线和电化学阻抗谱研究载波钝化对该转化膜耐蚀性能的影响。结果表明, 载波钝化使AZ91D镁合金表面生成一层颗粒直径略大于传统浸泡处理的锡酸盐转化膜,其耐蚀性能显著提高。     

GZ91K镁合金含石墨微弧氧化膜层的耐蚀性能

目的通过在电解液中添加石墨,提高Mg-9Gd-1Zn-0.4Zr(GZ91K)镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性能。方法通过微弧氧化法,在GZ91K镁合金表面制备含和不含石墨的微弧氧化膜层。利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站、浸泡实验等手段,研究膜层的形貌、成分、物相和耐蚀性能。结果含石墨膜层较不含石墨膜层更加致密,孔洞更加细小。含石墨膜层主要由Mg、O、C、Si、P、Gd等成分组成,相比不含石墨膜层,除了C以外,成分变化不大。含和不含石墨膜层的物相均主要由MgO和Mg_2SiO_4等组成。随着电解液中石墨浓度的增加,膜层的耐蚀性能相应提高。添加5g/L石墨制备的试样具有最佳的耐蚀性能,腐蚀电流密度仅为9.8×10~(–9) A/cm~2,相比未添加石墨试样的耐蚀性能提高了500倍。模拟体液浸泡实验显示,含石墨量越高的试样具有越低的析氢量,添加5 g/L石墨制备的试样析氢量最低。结论在0～5 g/L添加量范围内,石墨浓度越高,石墨颗粒越容易堵塞和切断膜层中的部分孔洞,并阻碍腐蚀性液体与基体接触,从而显著提高镁合金的耐蚀性能。     

镁合金稀土镧化学转化工艺研究

镁合金稀土转化膜技术是近年来发展起来的一种环保型镁合金表面处理新技术。通过正交试验对压铸镁合金AZ91D稀土镧化学转化处理工艺进行了研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)研究了膜层的表面形貌及其组成,并通过容量法对膜层在5%NaCl(pH=6.8~7.0)溶液中的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明:La转化处理工艺能够在压铸镁合金AZ91D表面形成均匀、完整的转化膜;膜层主要由La2O3和MgO以及少量的Al2O3组成;La转化膜在浸泡初期的10 h内耐腐蚀性能与铬酸盐转化膜相当。     

A291D镁合金锡酸盐转化膜形成机理和腐蚀行为研究

通过正交试验确定了以焦磷酸盐和锡酸盐为主要成分的镁合金化学转化处理的最佳工艺.用集气法和电化学方法评价了转化膜在中性NaCl溶液(NaCl的质量分数为3.5%)中的腐蚀行为;用扫描电镜和X射线衍射分析了转化膜的结构和形貌,探讨了转化膜的形成机理.结果表明:锡酸盐转化处理后在镁合金表面形成了以MgSnO3·H2O为主要成分的转化膜,转化膜由细小的球形颗粒密积而成;腐蚀性能评价证明它可对基体合金起到一定的防护作用.     

镁合金表面镁铝锡类水滑石膜的制备及其耐蚀性

首先在Al~(3+)/Sn~(4+)前处理液中在GZ91K镁合金表面制得前驱体膜,随后在Na_2CO_3后处理液中将前驱体膜转化为镁铝锡类水滑石膜。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线、交流阻抗和浸泡析氢实验评价该转化膜的耐蚀性。结果表明:前后处理时间对前驱体膜及镁铝锡类水滑石膜的生长产生重要影响;当前处理时间为1 h,后处理时间为24 h时,制备的水滑石膜连续、致密,此时的腐蚀电流密度(8.2×10~(-7)A·cm~(-2))约为基体(119.5×10~(-7)A·cm~(-2))的1/14,提高了镁合金基体的耐蚀性。     

AZ31B镁合金表面硅烷处理研究

采用硅烷溶液浸湿处理在AZ31B镁合金表面生成一层保护膜,采用扫描电镜、金相显微镜及体式显微镜观察试样表面形貌,并通过傅立叶红外光谱(FTIR)对硅烷膜与基体的键合进行测试分析;采用盐水浸泡、动电位极化曲线研究硅烷膜层的耐腐蚀性能,并与磷化膜层进行对比.结果表明:AZ31B镁合金经硅烷化处理,可以在其表面生成一层极薄的透明硅烷膜层,该膜层平整致密,对镁合金的自腐蚀电位影响不大,但大幅度降低了镁合金的自腐蚀电流密度,很好地抑制了镁合金的腐蚀.     

热处理对碳／碳复合材料上碱液处理氧化钛镀层诱导沉积磷灰石和结合强度的影响

碳／碳复合材料具有良好的力学性能和生物相容性，料上制备了氧化钛膜层，并进行了碱液处理、真空热处理、但没有生物活性。采用离子束增强沉积技术在碳／碳复合材模拟体液浸泡和划痕试验。研究发现氧化钛膜层经过碱液处理形成的多孔网状钛酸钠凝胶层，可在模拟体液中诱导沉积出牛物活性磷灰石层。钛酸钠凝胶层经过热处理变得致密，诱导沉积磷灰石层的速度有所下降。划痕试验表明碱液处理氧化钛镀层的结合强度在热处理后略有提高，但膜层的结合性能受到碳／碳复合材料较软的限制。     

镁合金表面碳酸盐复合转化膜的制备及耐蚀性能

采用Mn2+/HCO-3水溶液为处理液,在AZ91D镁合金表面上制得了Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O/MnCO3复合膜。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了膜层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗(EIS)、浸泡试验来评价该转化膜的耐蚀性。结果表明,NaOH溶液的滴加能有效促进碳酸锰的沉积,随着滴加速度的降低,膜层的沉积量逐渐增大,当滴加速度为每隔3 min滴加1 mL时,膜层最为均匀、完整,耐蚀性明显优于镁合金基体,试样的腐蚀速度为9.8×10-5A·cm-2,约为镁合金基体的1/30。     

锡酸盐转化前处理对镁合金化学镀镍镀层的影响

目的利用锡酸盐转化膜中间层避免化学镀镍镀层与金属基体的直接接触,降低其产生原电池腐蚀的趋势,提高镁合金化学镀镍层的耐蚀性及稳定性。方法采用锡酸盐化学转化膜技术在AZ31镁合金表面制备锡酸盐转化膜层,然后通过直接化学镀镍技术在该膜层上沉积Ni-P镀层。利用SEM、EDS、浸泡析氢、电化学测试等手段,研究了复合镀层的显微结构、相组成、耐蚀性。结果锡酸盐转化膜由细小均匀的球形颗粒堆积而成,颗粒之间存在空隙,为直接化学镀镍时镍磷的初始沉积提供了可能。化学转化膜表面沉积的化学镀镍层均匀致密,形成典型的胞状结构。基体-化学转化膜-化学镀Ni-P合金层三者之间的结合良好,保证了复合镀层优良的耐蚀性能。结论化学镀Ni-P层能够在不经过钯活化处理的条件下直接在锡酸盐转化膜上沉积,锡酸盐转化膜中间层避免了Ni-P阴极性镀层与阳极性镁基体的直接接触,降低了Ni-P镀层局部缺陷对整体防护效果的影响,提高了镀层的耐蚀性及耐久性。     

EDTA对AZ91D镁合金锡酸盐转化膜形貌与性能的影响

采用化学转化处理的方法,在AZ91D镁合金基体表面制备锡酸盐转化膜。重点研究了乙二胺四乙酸(EDTA)对转化膜形貌及相组成的影响。采用极化曲线及交流阻抗对转化膜的耐蚀性进行了测试。结果表明,锡酸盐转化膜由细小的球形颗粒堆积而成,在转化液中加入EDTA后获得的转化膜的致密性大幅度提高、裂纹数量明显减少,膜层平均厚度约为2~3μm,且与基体结合较好。膜层的主要成分为Mg Sn O3·3H2O晶体。加入EDTA后获得的转化膜的耐腐蚀性能较空白基体有明显的提高。