固溶处理对镁空气电池阳极用AZ31镁合金放电性能的影响

为了提高镁空气电池的放电电压,采用浸泡失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜和电池放电测试等研究了固溶处理对AZ31镁合金活化性能的影响以及以铸态、固溶处理AZ31镁合金为阳极、3.5wt%的Na Cl溶液为电解液所组成镁空气电池的放电性能。结果表明,经过固溶处理后,铸态AZ31镁合金中β-Mg17Al12相消失,活化性能得到大幅提高,所以组装成的镁空气电池表现出更高的工作电压,当以20 m A·cm~(-2)的电流密度放电时,放电电压为1.0931 V。     

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。     

AZ31镁合金在MgSO4溶液中的电化学行为

用线性电位扫描、Tafel极化曲线、恒流放电、交流阻抗、失重法等方法研究AZ31镁合金在MgSO4溶液中的电化学行为，考察其作为电池负极材料的性能，并研究十二烷基苯磺酸钠对AZ31镁合金的缓蚀性能。结果表明：负差效应的存在极大降低AZ31镁合金的电流效率；未经放电时，合金自放电电流密度小，但放电后，自放电增强，存储能力降低。十二烷基苯磺酸钠能对AZ31合金起到缓蚀作用，提高放电电流效率，但会使续放电时出现电位滞后的现象。     

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。     

植酸转换膜对AZ31镁合金电化学腐蚀性能的影响

镁合金的耐腐蚀性能不理想,从而严重阻碍了镁合金大规模的商业应用。在商用AZ31镁合金表面制备了植酸转换膜,采用扫描电镜、能谱仪、电化学工作站等进行了合金电化学腐蚀性能的检测。结果表明,表面制备的植酸转换膜显著改善了商用AZ31镁合金的电化学腐蚀性能;与未经表面处理的商用AZ31镁合金相比,制备了植酸转换膜的AZ31镁合金在20℃电解液中的开路电位和腐蚀电位分别正移185 m V、238 m V;在质量分数为5%的KOH电解液中的开路电位和腐蚀电位分别正移221 m V、218 m V。     

Electrochemical Performance of AZ31 Magnesium Alloy under Different Processing Conditions

为选择一种高性价比的镁电池阳极材料,借助电化学工作站、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)对不同加工状态的AZ31B镁合金电化学性能进行研究。分别将挤压、轧制、铸轧和铸态AZ31B镁合金作为阳极材料,测试其电化学性能。结果表明,在4种加工状态下,挤压态镁合金是性价比最高的一种阳极材料;其组织由均匀细小的晶粒和第二相组成,拥有最负的平衡电位,最低腐蚀电流密度和最小自腐蚀速率;挤压态样品腐蚀后,表面产生疏松细小,且均匀分布的腐蚀产物,降低了阳极极化,增加了阳极利用率。轧制和铸轧态的AZ31B镁合金的电化学活性和耐蚀性能相对挤压态的较低。铸态AZ31B镁合金由于较粗大的晶粒、第二相和铸造缺陷,表现出不稳定的放电曲线和较正的放电电位。不同状态AZ31镁合金的腐蚀均以点蚀为主。     

镁合金在Mg(ClO_4)_2溶液中腐蚀性能和放电性能研究

通过极化曲线,电化学阻抗谱,恒流放电曲线等方法研究了AZ31镁合金在1.16,1.74,2.30,2.90和3.50mol/L的Mg(ClO4)2溶液中的腐蚀行为和电化学性能以及放电行为。结果表明,AZ31镁合金在2.90mol/LMg(ClO4)2溶液中腐蚀电流密度最大,传递电阻最小,放电容量最大。AZ31镁合金在Mg(ClO4)2溶液放电过程中会生成致密腐蚀产物,阻塞放电。并对镁一次电池的发展方向进行了展望。     

快淬AB5型贮氢合金研究

使用快淬工艺制备了两种成分的ＡＢ５型贮氢合金并做了电化学充放电循环实验,比较了它们的起始活化性能、放电容量、电化学循环稳定性、放电电压性能等。发现快淬合金的电化学循环稳定性明显优于铸态合金,放电电压平台性能也较好,但快淬导致起始活化速度慢,放电容量也有所降低。快淬对放电电压平台高低的影响随合金成分的不同而改变     

冷却速度时Ml（NiCoMoTi）5贮氢合金电化学性能的影响

对不同冷却速度下制成的具有同一成分的贮氢合金做了电化学充放电循环实验,比较了它们的容量、电化学循环稳定性及放电电压性能。高的冷却速度导致放电容量的特别是大电流放电容量较大幅度下降,活化困难,放电电压也有所降低,但改善了合金的循环稳定性及放电电压平台特性。     

稀土镁合金、AZ31及AZ91负极材料耐腐蚀性能及放电行为的比较

通过对动电位极化曲线、电化学阻抗谱图、SEM形貌的分析,研究了AZ31、AZ91和稀土镁合金在8.0%(质量分数)Na Cl溶液中的腐蚀行为。并将上述三种镁合金组装成电池,在8.0%Na Cl溶液中进行恒流放电测试。结果表明:三种负电极的耐蚀性是稀土合金AZ31AZ91;浸泡48 h后稀土镁合金的表面裂纹最少,腐蚀程度最轻,而AZ91负极的腐蚀程度最严重,表面裂纹较深;稀土合金的放电时间最长,达到800 min,AZ31为710 min,AZ91为660 min。     

Effects of microstructure evolution on discharge properties of AZ31 alloy as anode for seawater battery

In recent years, many researchers have been focusing on improving the discharge properties of AZ31 magnesium alloy for battery applications. In this paper, the equal-channel angular pressing (ECAP) is used as a preferred way of refining the microstructure to enhance the discharge characteristics of AZ31 alloy as the anode for seawater batteries. The electrochemical discharge behaviors of ECAP-processed AZ31 alloy are investigated along extrusion surfaces, normal cross-sections, and transverse cross-sections and compared with as-cast and homogenized samples. On the basis of the findings, the anode efficiency is improved effectively through the ECAP method, with approximate isotropy in the discharge behaviors of refined AZ31 alloy. The enhanced discharge performance can be attributed to the refined grains, uniform grain sizes, and dispersed β-Mg₁₇Al₁₂ after ECAP processing.     

Environmentally friendly anodization on AZ31 magnesium alloy

A novel anodization which is environmentally friendly,low voltage and low energy consumption was developed to improve corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy.The corrosion resistance of the anodic films was studied by electrochemical impcdance spectroscopy(EIS) and potentiodynamic polarization techniques.The microstructure and compositions of films were examined by SEM,XPS and XRD.A new kind of organic additive used in the electrolyte is friendly to the environment.The compact, intact and uniform co...     

NH4F浓度对镁合金表面微弧氧化制备氟化物膜层结构和性能的影响

目的 考察乙二醇-氟化铵电解液中氟化铵浓度对镁合金表面微弧氧化制备氟化物膜层结构和性能的影响,提高镁合金氟化物膜层的耐腐蚀性能。方法 在含不同浓度NH4F的EG-NH4F电解液中,采用微弧氧化的方法制备氟化物膜层,NH4F质量浓度分别为40、60、80、100、120 g/L。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对膜层表面微观形貌和成分组成进行分析,并通过电化学测试表征了膜层的腐蚀防护性能,通过盐雾试验评估了膜层长效防腐蚀行为,通过SEM和EDS表征了腐蚀形貌和腐蚀产物。结果 在EG-NH4F中制备膜层的物相组成主要是MgF2。随着NH4F浓度的提高,微弧氧化的起弧电压与工作电压均逐渐减小,膜层中氟含量逐渐增加,膜层的孔径减小,孔数量分布更加均匀,膜层表面粗糙度降低。质量浓度为100 g/L NH4F的膜层自腐蚀电流密度(Jcorr)为2.226×10^‒7 A/cm²,较镁合金基材降低了1个数量级,极化电阻Rp增大到90.156 kΩ.cm²,其阻抗模量|Z|f=0.01 Hz=8.55×10⁵ Ω.cm²,与镁合金基材的阻抗模量|Z|f=0.01 Hz=8.86×10² Ω.cm²相比,提高了3个数量级。结论 微弧氧化处理能够显著改善AZ31镁合金的腐蚀防护性能。NH4F浓度的增加有利于提高膜层的耐腐蚀性能,质量浓度为100 g/L NH4F的膜层耐腐蚀性能最优。     

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。     

微弧表面处理对AZ31B镁合金耐腐蚀及耐腐蚀疲劳性能的影响

采用微弧表面处理技术(微弧氧化MAO和微弧复合MCC)在AZ31B镁合金基体上制备出不同断面结构的防护涂层。通过电化学腐蚀及腐蚀疲劳测试方法,研究了MAO、MCC涂层的电化学腐蚀及腐蚀疲劳性能。结果表明,生长10 min的MAO涂层具有较好的耐电化学腐蚀性能。MAO涂层表面存在微孔和微裂纹,在应力条件下微孔和微裂纹作为疲劳断裂的裂纹萌生点,可加速裂纹的萌生与扩展,使其腐蚀疲劳寿命相较AZ31B合金基体降低了55%。而具有MCC涂层的AZ31B合金试样腐蚀疲劳极限为(64.0±5.4) MPa,比AZ31B合金基体提高了59%。在低应力载荷下(＜80 MPa),微弧复合涂层试样的腐蚀疲劳强度得到明显提高。     

Corrosion behavior of AZ31 magnesium alloy in simulated acid rain solution

The corrosion mechanism of AZ31 magnesium alloy used as automobile components and the influence of the concentration of Cl- ion in simulated acid rain (SAR) were studied by electrochemical tests and SEM. The results show that pitting corrosion happens around the AlMn phases locating at the grain boundary. The corrosion of AZ31 magnesium alloy in SAR is controlled by the rate of anodic dissolution and hydrogen evolution, and the corrosion rate of AZ31 increases with increasing concentration of Cl- ion. However, the Cl- ion in SAR is not the main influencing factor inducing the pitting corrosion.     

Corrosion and wear resistance of AZ31 Mg alloy treated by duplex process of magnetron sputtering and plasma electrolytic oxidation

In order to improve the wear and corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy, a magnetron-sputtered Al layer with a thickness of 11 μm was firstly applied on the alloy, and then treated by plasma electrolytic oxidation (PEO) in an aluminate and silicate electrolytes, respectively. The performance of PEO coatings was investigated by dry sliding wear and electrochemical corrosion tests. The aluminate coating exhibits excellent wear resistance under both 10 and 20 N loads. The silicate coating only shows low wear rate under 10 N, but it was destroyed under 20 N. Corrosion tests show that the Al layer after magnetron sputtering treatment alone cannot afford good protection to the Mg substrate. However, the duplex layer of PEO/Al can significantly improve the corrosion resistance of AZ31 alloy. Electrochemical tests show that the aluminate and silicate coatings have corrosion current densities of ∼1.6×10⁻⁶ and ∼1.1×10⁻⁶ A/cm², respectively, which are two orders lower than that of the un-coated AZ31 alloy. However, immersion tests and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) show that the aluminate coating exhibits better long-term corrosion protection than silicate coating.     

镀液温度对AZ31镁合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性的影响

采用化学沉积方法在AZ31镁合金表面制备锌钙系磷酸盐转化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法研究镀液温度对镁合金AZ31表面磷酸盐转化膜表面形貌及其耐蚀性能的影响。利用电子能谱仪(EDS)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层化学成分、相结构。研究表明:当温度为50℃时,转化膜层晶粒均匀、完整,耐蚀性较好;膜层化学成分主要由O、P、Zn和Mg元素以及微量Ca组成,主要相组成为Zn3(PO4)2·4H2O;锌钙磷酸盐转化膜比磷酸锌转化膜具有更小的晶粒和更好的耐蚀性。