AZ31作为镁电池负极材料的电化学性能

针对镁合金作为镁电池负极材料存在着自腐蚀速率大、负极利用率低、电压滞后等问题,采用恒温浸泡、极化曲线、恒电流放电等手段对AZ31（挤压态）镁合金和纯镁（铸态）进行了试验研究和分析。研究了AZ31和纯镁在浓度为1.0 mol/L,1.5 mol/L,2.0 mol/L的MgSO₄,Mg（ClO₄）₂,MgCl₂和Mg（NO₃）₂溶液中的腐蚀行为和电化学性能,具体分析了AZ31在不同电解液中的电化学行为。结果表明,AZ31在MgCl₂溶液中的自腐蚀速率较高且生成较厚的腐蚀产物膜,严重降低了电极的利用率,在MgSO₄溶液中则常常发生点蚀,不适宜用作镁电池负极材料,而在Mg（ClO₄）₂和Mg（NO₃）₂溶液中具有相对较好的耐蚀性能和放电效率。     

偏钒酸铵及固溶退火处理对AZ31镁合金电化学性能的影响

为了改善AZ31镁合金在3.5wt%NaCl溶液中的抗腐蚀和活化性能,通过浸泡、电化学阻抗谱、恒电流和动电位极化扫描试验研究了偏钒酸铵及固溶退火处理对AZ31镁合金自腐蚀和电化学性能的影响。结果表明:偏钒酸铵能抑制AZ31镁合金的腐蚀,当0.5%偏钒酸铵加入到3.5wt%NaCl溶液时,合金的缓蚀率高(65.7%),自腐蚀电流小,为0.0033 mA/cm2。在-1.0 V下合金的电流密度高达30.0 mA/cm2,开路电位Eocp和活化电位Eact分别为-1.60 V和-1.35V。AZ31镁合金经350℃固溶4、8、16和24h,与铸态合金相比,其放电电位和耐蚀性有所降低。可是,随固溶时间延长,合金元素固溶度增大,结果导致合金放电性能和耐蚀性能提高。     

金属阳离子对医用镁合金降解行为的影响规律

医用镁合金的降解特性直接影响其在心血管支架和骨替换材料等领域的应用。本研究在保持与生理体液氯离子浓度一致的基础上,选用镁合金AZ31B分别浸入NaCl溶液,KCl溶液,MgCl2溶液和CaCl2溶液中,对比研究金属阳离子对医用镁合金的降解行为影响。通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试分析,发现镁合金浸泡在4种氯盐溶液时的腐蚀电位、阻抗与其在降解过程中溶液pH变化、样品失重变化趋势一致,即金属阳离子直接影响医用镁合金的降解特性:NaClKClCaCl2MgCl2,其中Na+和K+比Ca2+和Mg2+更能促进镁合金降解。     

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。     

AZ91D镁合金在硫酸盐溶液中的腐蚀行为

通过对比分析太阳能用压铸AZ91D合金在3.5%的NaCl溶液,0.5mol/L的Na2SO4溶液和0.5mol/L的MgSO4溶液中的腐蚀行为,系统研究了SO42-离子对AZ91D合金腐蚀行为的影响。结果表明,Mg(OH)2和Mg6Al2(OH)18·5H2O相是合金在溶液中的腐蚀产物。AZ91D合金在3种溶液中的腐蚀速率从大至小依次为:NaClMgSO4Na2SO4;AZ91D合金在NaCl溶液中发生了点蚀,而在Na2SO4溶液和MgSO4溶液中以均匀腐蚀为主。     

冷却条件对镁合金耐蚀性能的影响

通过浸泡腐蚀质量损失试验,研究了不同凝固冷却速度(空冷、水冷和盐水冷)对AZ31和AZ81镁合金在3.5%Na Cl溶液中耐腐蚀性能的影响。研究结果表明,镁合金中Mg17Al12相的尺寸、形貌、分布、析出量及合金凝固组织的均匀性对抗Na Cl溶液腐蚀产生重要影响;Mg17Al12相对镁合金耐蚀性能具有双重作用(起阻障及电偶阴极的作用);同时凝固组织均匀化程度的改善能提高耐蚀性能。在3种因素的叠加作用下,AZ31合金的耐蚀性能随着冷却速度的提高而得以改善,而AZ81合金的耐蚀性能则表现为:空冷盐水淬水冷。     

复合电解液中AZ31B镁合金的放电特性及电压滞后

通过计时电位法和电化学阻抗谱技术研究Mg(NO_3)_2+Mg(ClO_4)_2复合电解液中AZ31B镁合金电极的放电性能和电压滞后,并初步探讨了镁合金电极表面腐蚀膜的结构变化。结果表明:AZ31B合金在Mg(NO_3)_2:Mg(ClO_4)_2溶液体积比为72∶28和74∶26时恒流放电曲线平稳,在2.5和6 m A·cm~(-2)放电时稳定电位均可达到约-1.24 V,电压滞后时间为5~8 s;放电后表面膜的化学基团与放电前相同,放电破坏了镁合金电极表面腐蚀膜,造成连续串珠状点蚀坑,其膜电阻消失,电荷转移电阻减小至375Ω·cm~2。     

微观组织对AZ系铸造镁合金的腐蚀行为影响研究

耐腐蚀性能的提升有助于轻量化镁合金材料的进一步广泛应用。本文以AZ41和AZ91两种铸造镁合金为研究对象，采用XRD、OM、SEM、EPMA等手段表征分析微观组织，利用EIS测试了两种Mg-Al-Zn合金在0.1 M的Na Cl溶液中的耐蚀性能，结合宏微观腐蚀形貌探讨了微观组织对腐蚀行为的影响机制。研究结果表明，与AZ41合金相比，浸泡初期AZ91合金表面的氧化膜相对完整且化学稳定性更高，在腐蚀初期起到保护作用，AZ91合金浸泡初期的耐蚀性能优于AZ41合金；随浸泡时间延长，AZ41合金中连续网状的过饱和α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂共晶组织阻碍合金的腐蚀扩展；而AZ91合金中不连通的离异共晶β-Mg₁₇Al₁₂相与α-Mg基体耦合，造成明显的局部腐蚀现象。     

镁合金阳极材料在海水中放电的电化学性能(英文)

镁合金可以作为海水激活电池阳极材料来使用。研究了AZ31、AP65和Mg-3%Ga-2%Hg 3种镁合金在海水中放电的电化学性能。Mg-3%Ga-2%Hg合金的阳极极化曲线表明,该合金具有比AZ31和AP65合金更负的腐蚀电位。恒电流放电实验结果表明,Mg-3%Ga-2%Hg合金在海水中表现出更好的阳极放电性能。交流阻抗测试表明,镁合金阳极和海水接触表面的电化学反应决定反应的活性,Mg-3%Ga-2%Hg 合金中的Mg3Hg和Mg21Ga5Hg3化合物比AZ31合金中的Mg17(Al,Zn)12相以及AP65合金中的铅在镁中形成的固溶体具有更好的电化学活性。     

热处理对静液挤压AZ80镁合金管材腐蚀行为的影响

采用浸泡腐蚀、失重腐蚀以及电化学腐蚀中的动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究静液挤压AZ80镁合金经350℃退火热处理1、2和4 h后,在p H 6.1的0.1 mol/L Na2SO4溶液中的腐蚀行为。结果表明:退火热处理使得挤压后的AZ80镁合金晶粒发生再结晶,改变AZ80镁合金的组织和成分分布,可有效提高镁合金的腐蚀性能;但是热处理时间也会对合金的耐蚀性产生影响,其中经(350℃,1 h)退火热处理后,合金自腐蚀电位为-1.4501 V,腐蚀电流密度为0.02323 m A/cm2,耐腐蚀能力显著提高,表现出较好的综合性能。     

Characterization of plasma electrolytic oxide formed on AZ91 Mg alloy in KMnO4 electrolyte

The aim of this work is to investigate microstructure, corrosion resistance characteristics and nanohardness of the oxide layer on AZ91 Mg alloy by applying different voltage with KMnO₄ contained solution. There are lots of closed pores that are filled with another oxide compound compared with the typical surface morphology with pore coated until 350 V of coating voltage. The thickness of oxide layer increases with increasing coating voltage. The oxide layer formed on AZ91 Mg alloy in electrolyte with potassium permanganate consists of MgO and Mn₂O₃. Corrosion potential of the oxide layer on AZ91 Mg alloy obtained at different plasma electrolytic oxidation(PEO) reaction stages increases with increasing coating voltage. The corrosion resistance of AZ91 Mg alloy depends on the existence of the manganese oxide in the oxide layer. The inner barrier layer composed of the MgO and Mn₂O₃ may serve as diffusion barrier to enhance the corrosion resistance and may partially explain the excellent anti-corrosion performance in corrosion test. Nanohardness values increase with increasing coating voltage. The increase in the nanohardness may be due to the effect of manganese oxide in the oxide layer on AZ91 Mg alloy coated from electrolyte containing KMnO₄.     

电镀Al-Mn合金及后续阳极氧化对镁合金防护性能的影响

为提高镁合金的耐腐蚀性能,采用无机熔盐电镀技术在镁合金表面电镀铝锰合金,其后在草酸溶液中对铝锰合金镀层进行阳极氧化处理,以制备耐蚀性优良的阳极氧化膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对阳极氧化膜的微结构进行表征,采用电化学测试方法对阳极氧化膜的耐腐蚀性能进行评价。结果表明,Al-Mn合金镀层在草酸溶液中形成的阳极氧化膜主要由稳态的α-Al2O3和亚稳态的γ-Al2O3所组成,并含有少量的MnO2及Al(MnO4)3,该阳极氧化膜具有很强的绝缘特性,其腐蚀电流密度较Al-Mn合金镀层下降了约3个数量级,较基体镁合金下降了约6个数量级,极大地提高了镁合金的耐腐蚀性。     

Effect of Silane on Galvanic Corrosion between EW75 Magnesium Alloy and TC4 Alloy

硅烷处理对镁合金具有良好的保护性。为了抑制 Mg-7Gd-5Y-Nd-Zr (EW75) 稀土镁合金和 Ti-6Al-4V (TC4) 钛合金的电偶腐蚀作用,以自腐蚀镁合金为对照组,对硅烷改性和未改性的镁合金与TC4钛合金的电偶腐蚀进行了研究。用数码照片和扫描电镜 (SEM) 观察分析了浸泡 48 h 后的镁合金表面形貌,样品的自腐蚀电流密度和电偶腐蚀电流密度分别用极化曲线和电偶腐蚀测量来表征获得。结果表明,硅烷膜可以减少失重比,使腐蚀形式由点腐蚀变为均匀腐蚀,因此硅烷改性的镁合金比未改性的镁合金具有更好的抗电偶腐蚀能力,其原因是硅烷膜可以提高镁合金的电位,并减小电偶腐蚀电流密度     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅱ)--海水全浸区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水全浸区暴露16年的腐蚀结果，防锈铝LF2Y2，LF6M（BL），F21M，180YS在海水全浸区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M，锻铝LD2CS的耐蚀性较差，无包铝层的硬铝LY12CZ和超硬铝LC4CS在海水中的耐蚀性很差，硬铝，超硬铝的包铝层起牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金在海水中的腐蚀有明显影响，镁、锰能提高铝的耐海水腐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性，腐蚀电位较负的铝合金耐海水腐蚀性较好，腐蚀电位较正的铝合金耐海水腐蚀性较差。     

SO2大气中AZ91D镁合金的腐蚀规律

通过室内模拟实验,研究了含体积分数4×10-6SO2大气中AZ91D镁合金的腐蚀行为。利用原子力显微镜、金相显微镜和扫描电镜观察腐蚀形貌,用XRD分析腐蚀产物。AZ91D镁合金腐蚀1200h的增重变化分为2个阶段,第1阶段符合线性增加规律,第2阶段符合指数衰减规律。腐蚀过程中,β相作为阴极,α相作为阳极,在其上形成颗粒状腐蚀产物,产物不断增多蔓延,直至完全覆盖镁合金表面。同时,在这层产物的裂纹处出现大颗粒产物。腐蚀产物主要为MgO,Mg(OH)2,MgSO3·6H2O,MgSO4·6H2O,随着腐蚀时间的延长,MgO与Mg(OH)2的量减少,而MgSO3·6H2O和MgSO4·6H2O的量增加。     

Mg合金AZ91D在城市大气环境中的腐蚀行为

用扫描电镜、X射线衍射方法对Mg合金AZ91D在城市大气中的腐蚀层形貌,腐蚀产物进行了分析和研究。结果表明:腐蚀初期在材料表面生成一层Mg(OH)_2薄膜,随着腐蚀的不断进行,膜增厚并开裂,最终形成网状结构,在裂纹处水蒸气容易凝聚,腐蚀性气体及盐粒容易吸附,且裂纹或缝隙为氧的扩散提供了通道,造成Mg合金局部腐蚀严重,生成的腐蚀产物主要为Mg(OH)_2,Al(OH)_3,Mg_2CO_3(OH)_2·3H_2O和Mg_2(OH)_3Cl-4H_2O,这些微溶的腐蚀产物对基体起到了一定的保护作用,从而在后期降低了Mg合金的腐蚀速率。     

Applications of carbonic acid solution for developing conversion coatings on Mg alloy

Works on exploring an environmentally clean method for producing an Mg,Al-hydrotalcite(Mg6Al2(OH) 16CO3·4H2O) layer and/or calcium carbonate(CaCO3) layer on Mg alloy in a carbonic acid solution system(aqueous HCO3-/CO3 2-or Ca 2+ /HCO3-) at 50℃ were reviewed.Conversion treatment for the Mg,Al-hydrotalcite conversion coating was as follows.Mg alloy was treated first in acidic HCO3-/CO3 2-aqueous for precursor layer formation on Mg alloy surface and then in alkaline HCO3-/CO3 2-aqueous to form a crystallized Mg,Al-hydrotalcite coating.Duration of an Mg,Al-hydrotalcite coating on Mg alloy surface was reduced from 12 h to 4 h by the conversion treatment.On the other hand,for reducing the formation time of CaCO3 coating on Mg alloy,the aqueous Ca 2+ /HCO3-with a saturated Ca 2+ content was employed for developing a CaCO3 coating on Mg alloy.A dense CaCO3 coating could yield on Mg alloy surface in 2 h.Corrosion rate(corrosion current density,Jcorr) of the Mg,Al-hydrotalcite-coated sample and CaCO3-coated AZ91D sample was 7-10μA/cm 2,roughly two orders less than the Jcorr of the as-diecast sample(about 200μA/cm 2) . No corrosion spot on the Mg,Al-hydrotalcite-coated sample and CaCO3-coated sample was observed after 72 h and 192 h salt spray test,respectively.     

NaCl水溶液中AZ91与A3钢的接触腐蚀

研究了NaCl水溶液中AZ9l镁合金与A3钢的接触腐蚀特性。试验结果表明，NaCl水溶液中，镁合金与A3钢接触时发生严重的接触腐蚀，腐蚀主要集中在镁合金与A3钢接触部附近；点蚀的平均孔深和腐蚀质量损失随NaCl浓度的增加和浸泡时间的延长而增加；镁合金接触腐蚀的主要腐蚀产物为Mg(OH)2，MgCO3和MgAl2O4，产物中还检测到因基体腐蚀而脱落的第二相Mgl7Al12。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究（Ⅰ）：——海水潮汐区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水潮汐区暴露16年的腐蚀试验结果，防锈铝LF2Y2、LF6M（BL）、F21M、180YS在海水潮汐区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M、锻铝LD2CS的耐蚀性较差，硬铝LY11CZ（BL）、LY12CZ（BL）和超硬铝LC4CS（BL）的包铝层起着牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金的腐蚀有明显影响，镁，锰能提高铝在海水潮汐区的耐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性。     

Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察腐蚀后的表面形貌,用失重法测试腐蚀速率,用X射线衍射(XRD)分析了腐蚀层和溶液中腐蚀颗粒的组成。结果表明,Mg-Li-Al-Ce合金的腐蚀速率随溶液Cl-浓度增大而增大,由失重法所得到的腐蚀速率远大于由腐蚀电流密度(Jcorr)计算所得的腐蚀速率。扫描电镜(SEM)观察表明,合金表面随溶液Cl-浓度增加而破坏严重。腐蚀产物层没有保护作用,在腐蚀产物下有明显的蚀坑和裂纹。XRD表明腐蚀产物层和溶液中腐蚀颗粒由Mg(OH)2、Li0.92Mg4.08和Li3Mg7组成。