AZ31镁合金钕基转化膜研究

通过化学转化成膜在AZ31镁合金表面制备了钕基转化膜。利用称重实验和OCP测试研究了钕基转化膜的成膜过程,利用SEM,EDS和XPS分别研究了膜层形貌,微观结构和组成成分。研究了空白样品与镀膜样品在3.5 wt.% NaCl 溶液中浸泡不同时间后样品表面形貌和成分,结果表明钕基转化膜可以有效的降低AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀速率。利用XRD和电化学测试研究了经过后处理以后的钕基转化膜的成分和耐蚀性能,结果说明后处理可以进一步改善钕基转化膜的腐蚀性能。     

AZ31镁合金磷酸镁转化膜的腐蚀性能（英文）

通过在含Mg~(2+)和 PO_4~(3-)离子的溶液中进行浸泡,在AZ31镁合金上制备磷酸镁转化膜以增强其抗腐蚀性能。经磷化处理20 min后,AZ31镁合金上的磷酸镁转化膜呈微裂纹状结构,厚度均匀(约为2.5μm)。X射线能谱分析和X射线光电子谱分析表明,磷酸镁转化膜由磷酸镁和氢氧化镁或氧化镁组成。磷酸镁转化膜对AZ31镁合金可起到强烈的保护作用。磷酸镁转化膜的腐蚀电流大幅降低,约为未覆膜表面腐蚀电流的3%。在0.5 mol/L Na Cl溶液中的腐蚀恶化时间由10 min延长至24 h     

AZ31镁合金钼酸盐转化膜

利用钼酸盐溶液在AZ31镁合金表面获得棕黄色的转化膜。用扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对膜层的形貌和组分进行研究,采用动电位极化曲线测试对膜层的耐蚀性进行研究。结果表明：膜的微观形态由球形颗粒构成,膜层厚度约12 μm,对镁合金的覆盖作用良好;转化膜表层中Mo元素主要以MoO3形式存在,在膜的内部钼主要以MoO2和MoO（OH）2存在,并含有部分MoO3;钼酸盐转化膜在阳极极化过程中发生明显的钝化,腐蚀电位正移683 mV,腐蚀电流密度降低2个数量级,明显提高AZ31镁合金的耐蚀性能。同时对镁合金表面钼酸盐转化膜的成膜机理进行初步探讨。     

AZ31镁合金表面一步法合成原位镁铝水滑石转化膜（英文）

通过尿素水解法在AZ31镁合金表面原位合成纳米尺度的层状双金属氢氧化物(水滑石)转化膜,并提出成膜机理。首先,溶解的Mg2+离子沉积形成含有MgC O3和Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O的前驱体膜;然后,前驱体膜在碱性条件下转化为高结晶的Mg(OH)2;最后,Mg(OH)2中的Mg2+离子被Al3+离子取代,Mg(OH)2转化为更稳定的水滑石层状结构,同时层间OH-与溶液中的CO2-3发生离子交换,因此形成水滑石(Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O)膜。结果表明,以互锁的片状纳米结构和离子交换性能为特征的水滑石膜可以有效提高AZ31镁合金的耐蚀性。     

AZ31镁合金表面铈掺杂锌钙磷酸盐化学转化膜的腐蚀性能（英文）

在AZ31镁合金表面制备锌钙磷酸盐(Zn-Ca-P)涂层和铈掺杂锌钙磷酸盐(Zn-Ca-Ce-P)涂层。采用X射线能谱(EDS)、光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)和扫描电镜(SEM)以及析氢实验和电化学测试技术研究涂层的化学成分、形貌和腐蚀性能。结果表明:两种膜层主要是磷酸盐(Zn_3(PO_4)_2·4H_2O)、Mg_3(PO_4)_2、Ca_3(PO_4)_2晶体簇和少量的MgF_2和CaF_2非晶颗粒组成。CePO_4的形成使Zn-Ca-Ce-P膜层更加致密,并具有更好的耐蚀性。两种涂层只能在浸泡前期为AZ31镁基体提供保护作用,随着浸泡时间延长,涂层与基体界面之间电偶腐蚀的发生加快了腐蚀速率。Ce的添加促进了Ca的均匀分布和磷化膜的形成。因此,Zn-Ca-Ce-P涂层具有作为镁合金底涂层的应用前景。     

AZ31镁合金表面钼酸盐（Na2MoO4）转化膜的研究

采用不同配比的Na2MoO4-NaF钼酸盐溶液对AZ31镁合金表面进行化学转化。测试了转化膜在3．5％NaCl溶液中的腐蚀率。经金相组织、SEM、EDS检测,结果分析表明：转化膜较均匀、致密,由MoO4、MgF2组成。在20％Na2MoO4—6％NaF溶液转化后的AZ31镁合金的腐蚀率为11．1881mm／a,为未经转化的AZ31合金30．3256mm／a腐蚀率的36．9％。     

AZ31镁合金表面锡酸盐化学转化膜的研究

对AZ31镁合金表面采取锡酸盐化学转化处理,采用对比试验测定了转化膜在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀率,利用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)观察分析了转化膜的形貌和元素含量.结果表明:经锡酸盐转化后的AZ31镁合金的腐蚀率为2.65mm/a,未经转化的AZ31镁合金的腐蚀率为30.36mm/a,耐蚀性有明显提高;锡酸盐转化液pH值在3.5～12范围时对AZ31镁合金均形成了转化膜保护层.     

AZ31镁合金化学转化膜形成的原位成像研究

利用同步辐射X射线实时成像技术,原位研究了处理液组分H3PO4,KMnO4及MnCO3对镁合金/处理液界面无铬化学转化膜形成过程的影响,并结合扫描电镜分析了所生成转化膜的表面形貌.研究结果表明:高能同步辐射X射线可以透过镁合金/处理液界面,利用原位成像技术能够实时观察转化膜的生长过程;KMnO4能够显著促进AZ31镁合金转化膜的形成,所得到的转化膜表面较平整,裂纹较少,而MnCO3对转化膜形成的促进作用有限.     

转化时间对AZ31B镁合金植酸转化膜的影响

采用析氢试验、Tafel分析方法及SEM、EDS对AZ31B镁合金在植酸溶液中不同时间所形成转化膜的性能、表面微观结构及成分进行了研究。结果表明,当转化时间较短时,转化膜的防腐蚀性能随着转化时间的增加而增加,并在转化时间为40min时,其转化膜防腐蚀性能最佳;随着转化时间的进一步增加,转化膜的防腐蚀性能随之下降。植酸转化膜含有镁,铝,锌,氧,磷元素,转化膜表面存在一定的裂纹,且裂纹处仍有很薄的一层植酸转化膜。此外,析氢试验、电化学试验及动力学分析表明,植酸转化试样相比于未处理试样,具有更好的防腐蚀性能。     

AZ31镁合金表面聚吡咯-钼酸盐膜的腐蚀性能（英文）

在水杨酸钠溶液中采用循环伏安法在AZ31镁合金表面分别电聚合聚吡咯(PPy)膜和聚吡咯-钼酸根膜(PPy-MoO_4~(2-))。利用扫描电子显微镜(SEM)观测PPy膜和PPy-MoO_4~(2-)膜层腐蚀前后的表面形貌,衰减全反射红外光谱(ATR-IR)反映了PPy膜和PPy-MoO_4~(2-)膜的特征吸收峰,研究了MoO_4~(2-)的存在对PPy特征吸收峰的影响。使用四探针法测量薄膜的表面电阻;采用开路电位(OCP),电化学交流阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线测试PPy膜和PPy-MoO_4~(2-)膜在3.5%Na Cl溶液中浸泡12 h后的耐腐蚀性能。结果显示,PPy-MoO_4~(2-)膜层更紧凑,PPy-MoO_4~(2-)膜层的腐蚀电流密度比PPy膜的低3个数量级。钼酸根的存在使得PPy-MoO_4~(2-)膜的表面电阻比PPy膜小,且PPy-MoO_4~(2-)膜的耐腐蚀性能较好。     

AZ31镁合金铈转化膜在NaCl溶液中的腐蚀性研究

对AZ31镁合金表面进行稀土铈转化成膜处理,采用扫描电镜、失重法、电化学测试研究了AZ31镁合金铈转化膜在0.05mol/LNa Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明:经过成膜处理72 h后,试样的腐蚀速率稳定在0.122 mg·cm~(-2)·h~(-1),而未经成膜处理的镁合金腐蚀速率为0.4583 mg·cm~(-2)·h~(-1)。腐蚀电位先增加后减小,而腐蚀电流密度先减小后增大。腐蚀4h后,腐蚀电位为-1.432 V,腐蚀电流密度为1.393×10~(-1)μA·cm~(-2)。     

钕与旋锻对AZ71镁合金力学性能的影响（英文）

探讨钕的添加对AZ71镁合金的力学性能和塑性加工性能的影响。添加0.5%~2.0%的钕时,AZ71镁合金的晶粒尺寸和脆性β-Mg17Al12相的含量均随着钕添加量的增加而降低,并形成纳米级的AlxNdy析出相。经过32%旋锻和退火后,加钕AZ71镁合金的晶粒尺寸由350μm减小到30μm以下。当钕的添加量达到1%时,合金的强度与延性可同时获得提升;当钕的添加量超过1%时,组织中杆状Al11Nd3以及块状Al2Nd聚集析出,导致合金的强度与延性降低。因此,1.0%钕添加量为AZ71镁合金的最佳添加量,添加1.0%钕的AZ71镁合金可以获得253MPa的抗拉强度和10.7%的伸长率,在铸态或经旋锻退火后均具有最高的韧性。     

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。     

AZ31B型镁合金表面钛盐化学转化膜

研究了一种镁合金表面无铬钝化的钛盐环保型化学转化膜处理工艺。利用中性盐雾试验和极化曲线法测试了转化膜的耐蚀性能,采用SEM、EDS等方法对膜的形貌、元素组成进行了研究。结果表明,钛盐转化处理后在镁合金表面形成含钛氧化物膜层,该膜层有良好的耐蚀性能。     

搅拌摩擦焊接AZ31镁合金低周疲劳性能（英文）

作为新型大塑性变形技术,搅拌摩擦焊接技术(FSW)已成功应用于超细晶材料的制备。采用FSW对热轧态AZ31镁合金进行连接,对母材和FSW接头的低周疲劳性能进行了研究。结果表明:在疲劳和单轴拉伸测试过程中,焊合区与前进侧热机械影响区交界处为性能薄弱区域。FSWAZ31接头的低周疲劳寿命、屈服强度、抗拉强度以及断后延伸率均低于母材。AZ31镁合金疲劳测试过程中的主要变形机制为位错滑移,疲劳断口表面呈现出明显的疲劳纹。最终,发现母材和FSW接头低周疲劳行为符合Coffin-Manson和Basquin关系。     

AZ31B镁合金表面改性微弧氧化膜的结构及耐蚀性能（英文）

利用十四烷酸溶液化学浸泡的方法改性微弧氧化AZ31B镁合金,获得了具有疏水特性的微弧氧化膜。采用接触角测量仪检测膜层的润湿性能;利用SEM、XRD和FT-IR等方法表征膜层的形貌和结构;通过极化曲线和浸泡实验考察样品在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明:改性时间从0 h增至5 h时,膜层的静态接触角从0°增加到了138°,膜层的微孔尺寸减小,微孔数量减少;化学改性未改变微弧氧化膜的晶体结构,但改性样品的自腐蚀电位正移,自腐蚀电流密度降低,耐蚀性能得到提高,且疏水性和耐蚀性随着烷基链的增长而增强。氧化膜表面微观多孔的结构促进低表面能烷基羧酸的润湿铺展,烷基链通过双配位键合作用形成单分子层,封闭或缩小微孔,致密微弧氧化膜,并赋予其疏水特性,进一步提高微弧氧化膜对镁合金的腐蚀防护能力。     

ZIF-67膜在AZ31镁合金微弧氧化防腐涂层上的合成（英文）

为了提高AZ31镁合金的耐蚀性和金属有机骨架MOFs涂层的结合力,通过在AZ31镁合金微弧氧化(MAO)涂层上原位生长,制备MAO/ZIF-67(微弧氧化/钴基金属有机骨架)复合涂层。结果表明,具有菱形十二面体的ZIF-67在MAO涂层表面均匀生长,与基体具有良好的附着力,这使得MAO/ZIF-67复合涂层具有良好的耐蚀性。实验证明,ZIF-67能有效封闭MAO涂层的孔隙,增加腐蚀介质侵入路径的曲折度,显著提高镁合金的耐蚀性。此外,MAO预处理使涂层具有强的附着力,这更有利于ZIF-67密封微孔。本研究对于降低MOF涂层在所有金属基底上的应用限制具有重要意义。     

镁合金铈基转化膜研究

采用了单因素实验对镁合金表面硝酸亚铈转化膜制备的实验条件进行了研究,发现在一定条件下硝酸亚铈能在镁合金表面生成宏观上较致密的转化膜.对镁合金表面硝酸亚铈转化膜在3.5%(质量分数,后同)NaCl溶液中浸泡析氢,用极化曲线(Tafel)以及扫描电镜(SEM),对转化膜进行了测试,结果表明:在pH=3,双氧水体积分数为4 mL/L时,转化膜的效果较好.     

AZ31B镁合金氧化石墨烯掺杂钇盐转化膜耐蚀性研究

目的研究一种绿色环保的表面处理方法,以提高镁合金的耐蚀性。方法采用化学浸泡法,以硝酸钇为成膜物质,在AZ31B镁合金表面成功制备一种新型稀土盐转化膜,并以氧化石墨烯为阻隔剂对该转化膜进行复合掺杂。采用扫描电镜(SEM)对膜层的表面形貌进行观察,采用析氢实验和电化学测试对不同试样在3.5%Na Cl溶液中的耐蚀性进行了研究。结果镁合金钇盐转化膜表面平整均一,覆盖良好。氧化石墨烯掺杂后的钇盐膜层表面出现了大小不均一的瘤状物质,膜层完整,未出现裂痕。析氢实验结果显示,经过处理的转化膜试样可以极大地抑制腐蚀反应的发生。由极化曲线可知,钇盐转化膜的存在使镁合金的腐蚀电位发生了明显正移,正移了150 m V;而氧化石墨烯掺杂的钇盐膜层的腐蚀电位相对于掺杂前变化不大,但其腐蚀电流密度是掺杂前的1/28。电化学交流阻抗谱的测试结果显示,氧化石墨烯掺杂钇盐转化膜的电荷转移电阻最大,Rct为2485?·cm2;钇盐转化膜的电荷转移电阻次之,Rct为1224?·cm2。两者的电荷转移电阻相对于未经处理的镁合金都有明显提升。结论钇盐转化膜可以明显提高AZ31B镁合金的耐蚀性,氧化石墨烯的加入可以进一步提高转化膜层的耐蚀性。     

AZ31镁合金表面磁控溅射沉积铝膜研究

在AZ31镁合金表面采用直流磁控溅射技术沉积铝膜,通过能谱分析仪、原子力扫描显微镜和LK9805电化学分析仪分别研究了铝层的成分分布、形貌和耐蚀性能。结果表明:在镁合金表面沉积形成晶粒细小且均匀分布的致密铝镀层;铝层和基体之间存在混溶的过渡层,且与基体镁合金结合良好,表现出一定的耐蚀性能。铝镀膜有利于镁合金表面防护层的形成,减小其腐蚀倾向。