功能性Zn-Al-[V10O28]^6-水滑石在镁合金防腐涂层中的应用

采用共沉淀法一步合成了[V10O28]6-插层的Zn-Al水滑石前驱体,研究了其作为颜料对镁合金抗腐蚀保护性能的影响.同时考察了其焙烧产物对镁合金抗腐蚀保护性能的影响.采用电化学阻抗谱测试技术(EIS)跟踪分析了电解质溶液在涂层中扩散特征.研究结果表明:添加了[V10O28]6-插层的Zn-Al水滑石及其焙烧产物的环氧涂层对镁合金均较好的腐蚀??水滑石的环氧涂层的防腐效果好于焙烧产物的环氧涂层.这可能是由于水滑石焙烧后,产物吸水率增加,腐蚀介质扩散加快,从而导致涂层失效变快.     

微弧氧化-水滑石复合涂层的制备及其在AZ91镁合金防腐蚀中的应用

针对镁合金耐蚀性差的缺点,结合微弧氧化(MAO)、共沉淀和水热技术在AZ91镁合金表面构建了具有主动防护功能的微弧氧化-水滑石(MAO-LDH)复合涂层,以改善镁合金的耐蚀能力。利用SEM、XPS和XRD等方法对涂层的表面形貌和化学成分进行了表征;采用ICP研究了插层MoO₄^2-的释放行为;通过Tafel曲线和EIS考察了涂层的防腐蚀性能。结果表明:通过共沉淀法成功合成了MoO₄^2-插层的MgAl-LDH浆料;将MAO试样在MgAl硝酸盐浆料中水热36 h,其表面即可沉积均匀连续的LDH膜,该膜可有效封闭MAO膜表面的微孔。在含有Cl^-的腐蚀介质中,插层的MoO₄^2-能够与Cl^-发生置换而释放。在3.5%(质量分数) NaCl溶液中的浸泡试验表明:MAO-LDH复合涂层具有优异的防腐蚀能力,144 h后仍能为镁合金基体提供有效的防护。     

金属基掺杂水滑石自修复型溶胶-凝胶膜层制备及机理研究

设计并实现了一种自修复溶胶-凝胶膜层。利用膜层中添加的水滑石颗粒的阴离子交换作用实现了自修复功能,并对其修复机理进行设想和论证。长期浸泡测试结果表明,膜层中水滑石颗粒的最佳添加量为10%(质量分数)。通过X射线衍射和扫描电子显微镜观察验证设想。此种膜层的自修复功能是通过膜层中添加的水滑石颗粒的阴离子交换作用实现的。     

水滑石在膨胀阻燃涂料中的阻燃抑烟性能的研究

以环氧树脂为基料,聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/三聚氰胺(MEL)为阻燃体系,镁铝水滑石(LDH)为阻燃抑烟协效剂制备了膨胀型阻燃涂料,重点研究了水滑石在膨胀阻燃涂料中的阻燃抑烟作用。通过大板燃烧法及烟密度分析了LDH对阻燃涂料的耐燃性能及烟密度的影响,采用热失重分析评估了涂料的热稳定性,运用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)表征了涂料燃烧后炭层的微观结构及残炭成分组成。实验结果表明,LDH的加入明显提高了涂料的阻燃性能与抑烟性能。LDH添加量为50份时,涂料的耐燃时间延长到165 min,烟密度等级(SDR)降低了33%左右。     

酞菁钴负载镁铝水滑石对甲基橙的氧化脱色

通过共沉淀法制备了Mg/Al物质的量比为3∶1的镁铝水滑石,并将其作为载体负载磺化酞菁钴制得新型功能材料酞菁钴负载水滑石(CoPcTs-LDH)。通过红外和热重分析表征了CoPcTs-LDH,研究了CoPcTs-LDH/H2O2对100mL 10mg/L甲基橙的氧化脱色。实验结果表明,在25～37℃、pH值为3～9、反应7h后甲基橙的剩余率均低于30%;反应过程符合一级动力学模型,阿伦尼乌斯活化能Ea=57.64kJ/mol;反应过程中羟基自由基发挥了重要作用;CoPcTs-LDH在重复使用5次后对甲基橙仍有很好的氧化脱色能力,具有较高的重复使用性能。     

LF6铝合金的超塑性／扩散连接组合工艺试验及理论研究EI

本文研究了ＬＦ６铝合金的超塑性／扩散连接组合工艺，用变形和再结晶的方法细化晶粒，成功地进行了ＳＰＦ／ＤＢ工艺试验，利用电子探针观察了扩散连接接头的界面微观区域，并从机理上分析了金属的超塑性／扩散连接两种工艺之间的内部联系及其金属学行为。     

强化Mg合金和Mg基复合材料的研究进展

Mg和Mg合金材料对现代社会发展具有举足轻重的意义.根据近期部分国内外资料并结合自身研究结果,综述了强化Mg合金和Mg基复合材料的研究和开发,介绍了几种新型的强化Mg合金和Mg基复合材料.文献表明,材料性能与合金成分,晶粒大小,增强体的类型、形状、分布、体积分数,增强体与基体的界面,制备工艺等诸多因素有关.     

AZ31和稀土镁合金微弧氧化膜的对比研究

在相同的工艺参数下制备了AZ31和Mg 10Gd 2Y-0.4Zr稀土镁合金微弧氧化膜层.利用SEM、XRD和EDS对两种陶瓷膜层的组成、微观形貌和元素组成进行了表征;通过电化学测试和盐雾试验评价了两种陶瓷膜层的耐蚀性能;利用显微硬度仪研究了两种陶瓷膜的显微硬度.结果表明:两种陶瓷层的厚度、表面形貌和致密性相似;陶瓷膜由MgO和Mg2SiO4组成,其中MgO为主晶相;与AZ31镁合金陶瓷膜相比,稀土镁合金陶瓷膜中的MgO含量增多,Mg2SiO4含量减少;两种镁合金表面陶瓷化后的耐蚀性和硬度大大提高,AZ31镁合金陶瓷膜耐蚀性优于稀土镁合金陶瓷膜,稀土镁合金陶瓷膜的硬度高于AZ31镁合金陶瓷膜.     

Effects of Pressure on the Solidification Microstructure of Mg_(65)Cu_(25)Y_(10) Alloy

The Mg65Cu25Y10 melts were quenched at a temperature of 973 K under various pressures in the range of 2-5 GPa and ambient pressure. The microstructure of the solidified specimens has been investigated by X-ray diffraction, transmission electron microscope and electron probe microanalysis. Experimental results show that the pressure has a great influence on the solidification microstructure of the Mg65Cu25Y10. At ambient pressure, the solidification products are Mg2(Cu,Y) and a very small amount of Y2O3 inclusion. As the pressure is above 2 GPa, a new Cu2(Y,Mg) phase appears, while Y2O3 is not observed at the pressure of 3, 4 and 5 GPa. When the pressure increases from 2 GPa to 5 GPa, the grain sizes of Mg2(Cu,Y) and Cu2(Y,Mg) decrease from 125, 96 nm to 80, 7 nm, respectively. The mechanisms for the effects of the pressure on the phase evolution and microstructure during solidification process of Mg65Cu25Y10 alloy have been discussed.     

镁合金微弧氧化新型电解液配方研究

为优化电解液组分,提高耐蚀性能,利用正交试验法对镁合金微弧氧化电解液配方进行了优化,得出镁合金微弧氧化新型绿色电解液的最佳配方:1.10 mol/L NaOH,0.04 mol/L碱金属硅酸盐,0.50mol/L碱金属含氧酸盐或1.10 mol/L NaOH,0.04 mol/L碱金属硅酸盐,0.30 mol/L碱金属合氧酸盐,并详细分析了电解液中各组分对微弧氧化陶瓷膜腐蚀防护性能的影响.     

Effects of Al2O3 Nano-additive on Performance of Micro-arc Oxidation Coatings Formed on AZ91D Mg Alloy

Ceramic coatings were prepared on AZ91 D Mg alloy by micro-arc oxidation （MAO） in aluminate electrolytes, with Al2O3 nano-additive suspending at different concentrations. Effects of nano-additive concentration on the structure, phase composition, hardness and anti-corrosion property of the MAO coatings were analyzed by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, micro-hardness test and electrochemical method, respectively. The results revealed that Al2O3 nano-particles were mostly incorporated into ceramic coating chemically, transferred into MgAl2O4, rather than being trapped mechanically during MAO process. With the increase of Al2O3 concentration, the voltage-time response, content of MgAl2O4, hardness and anti-corrosion property increased. However, when the concentration varied from 10 g/L to 15 g/L, these behaviors and properties changed only a little. This result indicated that, after the concentration of Al2O3 nano-additive reaching 10 g/L, the incorporation of Al2O3 nano-particles turned into a saturation state, due to the complex process during MAO treatment. Therefore, 10 g/L might be a proper concentration for MAO coating to incorporate Al2O3 nano-particles,     

镁合金微弧氧化膜的制备工艺研究

为获得所要求厚度的镁合金微弧氧化膜,研究了镁合金制备工艺.采用正交设计法优化实验方案,运用综合平衡法对每个方案下制备的氧化膜的厚度和膜层的硬度进行了分析.确定了各因素对氧化膜的影响程度,并优先被弧氧化工艺配方,确定了最佳工艺条件,并对最佳工艺条件下制备的氧化膜的微观形貌、结构、硬度以及耐腐蚀性进行了研究.结果表明:最佳工艺配方是NaOH100g/L,铝盐40g/L,氧化电压为45 V,电解液温度35℃;氧化膜主要由致密的阻挡层和多孔的疏松层构成,其主要成分是MgAl2O4 和少量的MgO、Al2O3,经微弧氧化后其硬度和耐腐蚀性较镁合金基体有很大提高.