稀土在镁合金腐蚀防护中的应用

综述了镁合金的腐蚀特性与防护措施,介绍了稀土在镁合金腐蚀防护上的应用,探讨了稀土对镁合金耐腐蚀性能的影响作用.     

挤压镁合金腐蚀与防护研究进展

随着挤压镁合金的广泛应用,如何改善其较差的耐蚀性自然成为无可回避的重要研究课题。通过综合分析国内外挤压镁合金腐蚀研究领域的相关研究成果,从腐蚀行为与防护技术两个方面进行了讨论。挤压镁合金易于受到多种腐蚀形式的破坏,其腐蚀行为、性能和机理受到材料特性和腐蚀环境等多种因素的影响,表现出多样性和复杂性,特别是应力和腐蚀协同所用下的挤压镁合金失效行为,尚需开展深入研究。通过优化制备工艺参数、合金化和热处理等技术进行组织和成分优化,基于应力条件、不同的腐蚀环境,开发新型耐腐蚀挤压镁合金,对于提高挤压镁合金抗腐蚀性能,扩大其应用领域具有实用价值。电化学镀、化学转化膜、自修复涂层等涂层技术在合金表面形成钝化膜、陶瓷膜以及释放缓蚀剂,对挤压镁合金提供了有效防护。其中,自修复涂层能够有效解决涂层破损产生的局部腐蚀问题,极大地改善了膜层的防护性能,拥有良好的应用前景,是涂层研发的新方向。     

镁合金的腐蚀及其防护措施

介绍了镁合金的腐蚀特性、影响镁合金腐蚀的因素以及镁合金腐蚀的类型。镁合金腐蚀的类型有电偶腐蚀、点蚀、丝状腐蚀和高温氧化。综述了腐蚀防护措施为通过研究开发高纯镁合金,应用快速凝固工艺,实施表面处理技术等。镁合金表面技术中的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化及金属镀层等对镁合金的腐蚀防护有很好的作用。     

镁合金的腐蚀与防护研究进展

镁合金以质轻、结构性能优异、以及易于回收等众多优点成为装备制造业轻量化发展的首选材料;而且,无论在储量、特性、应用范围、循环利用、以及节能环保等方面和钢铁相比,均具有非常明显的优势。首先介绍了镁合金在近代工业发展中的作用以及现实应用存在的主要问题,然后对镁合金的腐蚀机理、各种因素对镁合金腐蚀性能的影响以及新型稀土镁合金的电化学腐蚀行为进行了综述。最后简要介绍了几种比较有发展前景的镁合金表面防护技术,并概述了镁合金腐蚀与防护研究未来的发展方向。     

低共熔溶剂中电沉积制备Ni/TiO2复合镀层的性能研究

目前电沉积制备复合镀层通常以水为溶剂,但其析氢问题不可避免.以不含水的低共熔溶剂(DES)作为电解液溶剂,电沉积制备了具有高硬度和耐腐蚀性的Ni/TiO2复合镀层,并将其与以水为溶剂沉积的镀层进行对比研究.结果表明:DES基Ni/TiO2复合镀层具有较高的硬度和较好的结合力,且相较于水基Ni/TiO2复合镀层具有更大的电容环半径和电荷转移电阻,说明在低共熔溶剂中制备的复合镀层具有优异的耐腐蚀性.     

基于低共熔溶剂稀土金属钇、钐、铽的电沉积研究

低共熔溶剂是一种新型离子液体类似物,具有宽的电化学窗口和独特的物理化学性质,在电沉积领域有着潜在的应用前景。本研究提出以氯化胆碱-尿素基低共熔溶剂为介质,系统研究3种稀土金属(钇、钐、铽)在该介质中的电沉积行为,并采用循环伏安法和恒电位法成功实现了稀土金属(钇、钐、铽)的电沉积。研究结果表明,60℃时,在该低共熔溶剂中钇、钐、铽的电沉积过程为扩散控制过程,扩散系数分别为7.3744×10^-13、1.1032×10^-12和9.2936×10^-13 cm²·s^-1,沉积获得的稀土金属钇、钐、铽具有二维纳米网络结构。本研究为稀土金属的电沉积及提炼提供新的策略。     

镁合金表面化学转化膜研究进展

总结镁合金表面化学转化膜的研究现状,介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钼酸转化膜的处理工艺,讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理,分析各种化学转化膜的优缺点,展望今后镁合金表面化学转化膜的发展方向。     

ChCl-OxA低共熔溶剂中铜的电沉积行为研究

目的 研究铜在氯化胆碱-草酸(ChCl-OxA)低共熔溶剂中的电化学行为、电结晶机理及电沉积历程.方法 采用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)研究了铜在ChCl-OxA低共熔溶剂中的电化学行为和不同电位阶跃下的电结晶机理.采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射技术(XRD)对铜镀层的微观形貌和物相组成进行了表征.结果 ChCl-OxA低共熔溶剂的电化学稳定窗口为2.10 V.铜离子经过两个连续的电化学步骤还原为金属铜,两个还原峰电位(vs.Ag)分别为0.686 V(Cu2+/Cu+)和0.365 V(Cu+/Cu0),还原电位均位于正电位区,说明铜离子具有强还原性.不同扫描速度下的CV曲线表明,两个还原峰电位Ep均随扫描速度v的增加而呈现负移的趋势,符合不可逆电极反应的特征.对Ip和v1/2之间的关系进行了线性拟合,发现Ip与v1/2之间均为线性关系,故可认为该体系中Cu(Ⅱ)的两步还原反应均是受扩散控制的,进一步计算出扩散系数DCu(Ⅱ)、DCu(Ⅰ)分别为7.27×10–9、5.70×10–9 cm2/s.在–0.60～–0.68 V下测定CA曲线,通过拟合CA曲线和理论曲线对比发现,Cu(Ⅱ)在ChCl-OxA体系中的电结晶过程符合Scharifker-Hill三维瞬时形核模型.SEM结果表明,不同沉积时间下的铜晶粒具有不同形态,如球形、短棒状等,可获得均匀、致密的铜镀层.XRD结果表明,镀层由面心立方结构(FCC)的单质铜组成,最优结晶面为(111).结论 Cu(Ⅱ)在ChCl-OxA低共熔溶剂中的电沉积过程为受扩散控制的不可逆电极过程,且形核机制为三维瞬时形核.在该体系中可得到均匀、细致的铜镀层,且铜镀层平均晶粒尺寸为45.34 nm.     

镁合金磷酸盐转化膜层生长过程及其腐蚀率

利用扫描电镜(SEM)、质量损失等试验手段,研究了磷酸盐化学转化膜层生长过程中的变化规律和生成条件对腐蚀率的影响.结果表明,化学转化初期,转化膜层致密,几乎观察不到显微缺陷,腐蚀率增加,但是,随着处理时间的不断延长和膜层的增厚,致密层开始出现疏松,直至90%厚度范围都变成了疏松层,这段时间腐蚀率逐渐降低.     

基于低共熔溶剂电沉积铁纳米晶体：过电位、氢键给体对形貌的影响

系统研究铁在3种低共熔溶剂中的电沉积行为以及过电位和氢键给体对铁沉积物形貌的影响。结果表明,在DES1和DES2中,过电位对铁沉积物形貌没有明显影响,但在DES3中过电位对铁纳米粒子的形貌有显著影响。此外,研究结果还证实了氢键给体的种类对铁沉积物的形成有着密切的联系:尿素氢键给体有助于片状网络结构铁膜的形成;乙二醇氢键给体有助于准球形铁纳米粒子的形成;而乙二醇和丙二酸氢键给体的协同作用有助于空心球和类毛线球状等纳米粒子的形成。     

ChCl-EG中铜锡合金的电沉积行为及耐蚀性研究

目的 研究氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中进行不同浓度比例下的铜锡合金电沉积的电化学行为及镀层微观形貌、相组成、耐蚀性能.方法 使用阴极极化曲线对铜锡合金还原行为进行研究,使用扫描电子显微镜以及X射线衍射仪等研究电极电位对银镀层微观形貌的影响及银镀层的相组成,同时采用EDS分析铜锡合金镀层的元素组成.使用极化曲线对铜锡合金...     

镁及镁合金在环境(介质)中的腐蚀行为

叙述了镁和镁合金的化学电化学腐蚀特点,较全面的介绍了镁合金在不同环境(介质)中的腐蚀性能,为镁合金的腐蚀保护提供了可以借鉴的依据。     

镁合金在盐溶液中的腐蚀产物及应用分析

目的研究EW75,AZ31,AZ91镁合金在盐水中腐蚀产物的形貌和应用。方法分析镁合金在盐水中浸泡不同时间后的腐蚀产物的形貌,并与传统化学合成的纳米氢氧化镁进行比较。结果 3种镁合金在35℃、5%(质量分数)氯化钠溶液中经过大约60 h腐蚀浸泡,可以得到网状、多角星状或松针状的微纳型腐蚀产物。结论通过控制腐蚀条件,在镁合金表面实现微纳型氢氧化镁的可控制备,该方法制备简单,应用便捷,绿色环保。     

稀土强化镁合金耐蚀性能的研究进展

综述了稀土合金元素加入及稀土盐化学转化处理等方法强化镁合金耐蚀性能的国内外研究现状,展望了稀土强化镁合金耐蚀性能的发展前景。     

超细晶镁合金的腐蚀与防护进展

总结了近年来经剧烈塑性变形加工后的超细晶镁合金的腐蚀与防护研究。镁合金的初始成分可能对剧烈塑性变形加工后样品耐蚀性的变化起主导性作用。对于纯镁及含有铝或稀土等致钝性元素的合金,如AZ系和WE系镁合金,绝大多数剧烈塑性变形加工会促进生成更致密的保护膜,因而可以提升镁合金的耐蚀性。对于不含此类元素的镁合金体系,如Mg-Zn系合金,由于生成了更多的腐蚀微电偶,等通道转角挤压或高压扭转加工引起的第二相颗粒的细化和分布会加速镁合金的腐蚀,但多轴等温锻造可以提升此类合金的耐蚀性,该技术值得更多的关注。在成分相似的情况下,组织的均匀性或者第二相变化情况的影响可能较晶粒尺寸和织构演变的影响更大。对加工后的镁合金进行热处理或者表面改性是进一步提升其耐蚀性的有效手段。相对于粗晶基体,超细晶基体表面改性后的涂层的耐蚀性往往更好,值得更多的研究关注。     

高铝含量镁合金中的非正常共晶凝固组织观察与分析

采用砂型铸造近共晶成分的亚、过共晶镁-铝合金，并对合金液进行水淬快冷。采用OM、SEM、EDS、TEM等分析手段，分析了MgMg17Al12共晶结晶的领先相，观察了共晶组织形貌。结果表明：Mg—Al合金系的共晶领先相为β-Mg17Al12，且为非小平面相。当初生相为α枝晶时，共晶结晶前会在α枝晶周围先形成β相晕圈，共晶β相依附于其上领先生长；当初生相为β枝晶时，共晶β相直接依附于其上领先生长。高铝含量镁合金的凝固过程中，可能会形成一种带有板条状鱼脊特征的树枝状共晶组织，即先析出板条状共晶，然后侧向形成树枝状共晶，组成一种特殊结构的共晶形貌。     

十六烷基三甲基溴化铵对镁合金腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗等方法检测了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 对AZ31镁合金在3.5% NaCl溶液中腐蚀行为影响的规律, 用扫描电镜观察表面腐蚀产物膜的形貌并分析其组成. 结果表明, 当NaCl溶液中加入2000~3500 mg/L CTAB时, 镁合金的腐蚀速率降低, 且CTAB浓度为3500 mg/L时, 镁合金的腐蚀速率最低. 这主要是因为CTAB在镁合金表面发生吸附, 使阳极溶解过程受阻, 同时, CTAB减少了腐蚀产物膜内的微观缺陷数量, 减少了腐蚀介质的渗入通道, 增大了电荷转移阻力, 从而使镁合金的耐蚀性得到改善.。     

镁合金表面化学转化处理研究现状

镁合金表面化学转化处理可以提高镁合金耐蚀性并为其后的涂层、电镀层、化学镀层等保护提供良好基底。综述了目前镁合金化学转化处理的几种有效方法，并阐述了各自的利弊。