AZ镁合金在高氯酸镁溶液中的电化学行为

用失重、线性电位扫描、交流阻抗、恒流放电等多种方法研究了AZ镁合金在1.0 mol/L Mg(ClO4)2溶液中的电化学行为,考察了它们作为镁电池负极材料的性能。浸泡与伏安实验结果表明,AZ21的自腐蚀比AZ31和AZ61严重;AZ21和AZ31的电化学活性优于AZ61,表现为阳极极化小,开路电位负。交流阻抗结果表明AZ21、AZ31、AZ61的Rct值逐渐增加。恒电流放电发现,AZ31的放电电位负且稳定;电流效率为82%,高于AZ21和AZ61;滞后时间2 s,小于AZ21和AZ61。可望用于Mg电池。     

Al3Ti／Mg复合材料磨损行为的研究

研究了原位反应烧结法制备的Al3Ti/Mg复合材料的磨损行为,并且与纯镁和AZ91镁合金进行了比较.结果表明,原位内生Al3Ti颗粒能有效地增强镁基体,Al3Ti/Mg复合材料的耐磨性比纯镁和AZ91镁合金有明显的提高,且随Al3Ti颗粒增强相体积分数的增加,复合材料的耐磨性呈现上升的趋势;磨损表面的微观形貌显示,Al3Ti颗粒均匀分布在镁基体内部,且与基体结合牢固,起到了承担载荷和推迟复合材料磨损的作用.     

镁基准晶强化AZ91合金的研究

研究了采用传统机械搅拌法制备舍球形镁基准晶的AZ91镁合金,以及镁基准晶对AZ91镁合金的组织及性能影响。、利用普通凝固技术,在Mg—Zn—Y系;住晶中间合金中添加一定量的Ca或Mn元素,获得了含有球形二十面体准晶相的Mg—Zn—Y—Ca和Mg—Zn—Y—Mn;住晶中间合金。、结果表明：AZ91镁合金凝固结晶时形成粗大的树枝晶,β-Mg17A112相呈网状分布于晶界,分别加入3．4％Mg—Zn—Y—Ca和5．2％Mg—Zn—Y—Mn后,舍金的组织得到了很大的细化,β-Mg17A112相以小块状弥散分布于晶界。同时合金的室、高温拉伸力学性能有很大幅度的提升。     

AZ31镁合金在人工血浆中的动态降解行为

通过AZ31镁合金在人工血浆中的浸泡实验和动/静态降解析氢实验,研究了AZ31镁合金的动态降解行为。人工血浆溶液的循环更新对镁合金的降解具有一定的影响,溶液的更新可以保持其pH值的稳定,促进镁合金的降解;在动/静态降解析氢实验中,对镁合金表面降解形貌的扫描电镜(SEM)观测表明,镁合金在动态实验中除了点腐蚀行为外,还存在冲刷腐蚀。由析氢速率对比结果显示,镁合金在人工血浆中动态实验比静态实验的降解速率更快。     

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。     

AZ80镁合金与异种合金的电偶腐蚀研究

在3.5%NaCl溶液中将AZ80镁合金与石墨、铝合金、锌合金、铜合金、Q235碳钢偶合进行电偶腐蚀。在电偶腐蚀过程中测量溶液pH值及电偶电流,用失重法计算AZ80镁合金的电偶腐蚀速率,并用XRD分析腐蚀产物成分。结果表明:3.5%NaCl溶液的pH升高并在10.5左右达到平稳且腐蚀产物以Mg(OH)2为主;电偶腐蚀加快AZ80镁合金腐蚀;电偶对阴阳面积比越大,AZ80镁合金电偶腐蚀越严重。     

压铸AZ91D镁合金在不同pH值的Na2SO4溶液中的腐蚀行为（英文）

研究压铸AZ91D镁合金在不同pH值的0.1mol/LNa2SO4溶液中的腐蚀行为,利用SEM、FTIR及XRD等手段对压铸AZ91D镁合金在Na2SO4溶液中的腐蚀速率、腐蚀产物形貌和腐蚀产物组分进行定量和定性分析。结果表明:压铸AZ91D镁合金在不同pH值Na2SO4溶液中的腐蚀速率顺序从高到低依次为pH2,pH4,pH7,pH9,pH12,酸性溶液的腐蚀速率大于碱性溶液的腐蚀速率;在Na2SO4溶液中,腐蚀产物主要为Mg(OH)2和MgAl2(SO4)4·22H2O,不同的pH值能改变腐蚀速率和腐蚀产物形貌;氯离子和硫酸根离子有不同的点蚀引发时间。     

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。     

Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料的制备及其性能研究

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料.适宜的挤压铸造工艺为:预制体温度650 ℃、模具温度550 ℃、浇注温度760 ℃和压力30～50 MPa.XRD、SEM、EDS和OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg17Al12、MgO、AlPO4、3Al2O3·2SiO2和Mg2Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成比较紧密的结合层.与镁合金相比,复合材料的硬度和油摩擦性能有较大提高.     

镁及镁合金的生物相容性研究

采用体外试验法对纯镁和AZ31B镁合金及阴性对照材料（316L不锈钢）的凝血酶原时间（PT）、血浆复钙时间（RT）动态凝血时间进行了测定，并对这几种材料的血液相容性进行了对比；将纯镁植入大鼠背部肌肉处，研究镁的骨诱导能力。研究结果表明，以PT为指标的抗凝血性能顺序为：Mg〈AZ31B〈316L；以RT和动态凝血时间为指标的抗凝血性能顺序均为：316L〈Mg〈AZ31B；镁有良好的骨诱导性。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的研究

在自来水和3.5%NaCl溶液中测试了铸造AZ91D镁合金与铝合金、锌合金、Q235碳钢和Cu偶合后的电偶腐蚀行为,研究了腐蚀环境、偶接材料和阴阳极面积比(CAAR)对铸造AZ91D镁合金电偶腐蚀行为的影响。在电偶腐蚀过程中测量溶液的pH值以及电偶腐蚀电流;用失重法计算了铸造AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,利用SEM观察了AZ91D镁合金的腐蚀形貌,并对腐蚀产物进行XRD分析。结果表明,AZ91D镁合金在电偶腐蚀过程中会使溶液的pH值升高,并伴有以Mg(OH)₂为主的腐蚀产物的生成;溶液中Cl^-的存在会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率;低氢过电位金属Q235碳钢和Cu对AZ91D镁合金的电偶腐蚀加速效果明显高于中氢过电位金属铝合金和锌合金,偶接材料的极化性能对AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率有较大影响。同时,大的阴阳极面积比会加速AZ91D镁合金的电偶腐蚀速率,且AZ91D镁合金的电偶腐蚀电流随阴阳极面积比的增大而呈线性增长趋势。     

CA-P/AZ31B镁合金的生物相溶性研究

将具有磷酸钙(CA-P)表面涂层的AZ31B镁合金植入家兔的骨髂和肌肉组织间,观察了体内CA-P/AZ31B合金周围骨骼、肌肉组织的炎性反应,以及CA-P/AZ31B合金的微观结构,评价了CA-P/AZ31B合金的细胞毒性作用及溶血性.结果表明,CA-P涂层可有效地延缓AZ31B镁合金降解产物的释放速度,增加合金的表面粗糙度,减轻合金在体内诱导的组织炎性反应,显著降低合金的溶血率.CA-P/AZ31B合金具有良好的生物相容性,有望成为新一代可降解生物医学材料.     

AZ31镁合金沉积类金刚石薄膜的表面形貌和腐蚀行为

为了改善镁合金的耐蚀性,扩展其应用范围,采用等离子全方位离子镀膜技术在AZ31镁合金表面沉积了含有Si-N和Si-O的2种类金刚石(Diamond-like carbon,DLC)薄膜,研究了其表面形貌及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为,探究了DLC薄膜对AZ31镁合金腐蚀行为的影响。利用SEM和AFM观察了AZ31镁合金表面沉积DLC薄膜的表面形貌,采用电化学法测试表面沉积DLC薄膜的AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线和开路电位,通过拉伸试验测试其在空气和3.5%NaCl溶液中的应力应变。结果表明:镁合金试样表面的DLC薄膜光滑致密,在3.5%NaCl溶液中表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金的极化行为与表面未沉积DLC薄膜AZ31镁合金相似,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金电位正向移动,耐蚀性提高;与表面未沉积DLC薄膜AZ31镁合金相比,在空气中,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金极限抗拉强度与其接近,延伸率略低;在3.5%NaCl溶液中,表面沉积DLC薄膜AZ31镁合金极限抗拉强度略有降低,延伸率略高。     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

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。     

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。     

镁合金体积成形进展

简要介绍了国内外学者、科技人员进行的ZK30,ZK60,AZ31,AZ31B,AZ61,AZ80,MB15等镁合金材料锻造、挤压方面的基础研究进展和一些简单的产品开发,阐明了镁合金从基本研究到镁合金产品产业化和商业化的发展方向。     

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