镁合金AMSO表面改性及其在Hank’s溶液中的腐蚀

采用等离子喷涂TiO2对镁合金AM60进行表面改性，利用扫描电子显微镜和能谱发现分别观察了涂层结构，分析了其化学成分，通过表面纳米划痕实验研究了涂层的力学性能，用动电位电化学方法测量镁合金及其涂层的腐蚀性能．研究表明：AM60镁合金表面等离子热喷涂蜀晓涂层具有多孔的陶瓷结构，存在鳞片状和菜花状／珊瑚状2种形貌，涂层鳞片状部位氧含量要高于菜花状部位的氧含量，涂层的显微硬度的平均值为886HV，划痕实验表明涂层与基体结合良好，封闭后的涂层明显地提高了镁合金在Hank’S溶液中的耐蚀性能．     

可降解镁合金在Hank溶液中的腐蚀行为

为了进一步了解可降解镁合金在Hank溶液中的腐蚀行为,对Mg-RE-1.0Zr合金的铸态、固溶态和固溶＋时效态三种状态,利用失重法在人体模拟Hank溶液中进行腐蚀试验,分析合金的腐蚀动力学特征及影响因素.通过SEM扫描,较为直观地观察腐蚀后的表面形貌.研究结果表明：Mg-RE-1.0Zr铸态、固溶态与固溶＋时效态试样的平均动态腐蚀速率分别为0.884 8mg/（cm2.h）,0.136 3mg/（cm2.h）和0.144 5mg/（cm2.h）,平均静态腐蚀速率分别为0.584 1mg/（cm2.h）,0.096 9mg/（cm2.h）和0.104 6mg/（cm2.h）;腐蚀形态为晶间腐蚀和点蚀.     

镁合金表面的腐蚀特性及其防护技术

从镁合金表面自然氧化的微观结构与形成过程入手,论述了其表面多孔 状的三层氧化膜造成镁合金基体表面容易发生腐蚀的原因,并详述镁合金表面的电化学腐蚀特性与腐蚀机理;从三个不同角度分析其独特的负差数效应,并用“部分膜保护机制”对此作出更合理的解释;讨论了阳极氧化技术及其在此基础上之上发展而来的等离子微弧阳极氧化技术,该技术可显示提高镁合金表面氧化膜的耐蚀性与抗磨性。介绍了包括激光表面热处理和激光合金化的激光辅助处理技术,它能对镁合金表面进行快速、局部的处理,提高材料的耐腐蚀性能和硬度,概述了物理气相沉积技术,它可为镁合金表面提供耐腐蚀性能、高结晶度和高强度。讨论了目前国内外最新研究的用于取代有毒的铬酸盐转化膜的稀土转化膜工艺的化学法;该方法具有操作简便、无毒无污染等诸多特点,可以明显提高镁合金表面的耐腐蚀性能,但机理研究有待于进一步探讨。     

镁合金表面等离子喷涂纳米陶瓷涂层研究

为了扩大镁及其合金的应用范围，必须有效地提高其表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和瞬时耐热性。在压铸镁合金的表面用具有纳米尺寸的Al2O3 3％TiO2粉粒进行等离子喷涂，并借助XRD、AFM、SEM等分析方法，对涂层的微观组织进行了观察分析，并对涂层和基体的结合强度及表面硬度进行了测量。     

AZ91D镁合金表面羟基磷灰石涂层的构建及其腐蚀行为

采用水热法,以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)作为耦合剂,在AZ91D镁合金表面制备羟基磷灰石(HA)涂层。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(FT-IR)等检测方式,分析了镁合金表面HA涂层的结构和相组成。结果表明在10g·L-1 EDTA,pH=5.5,反应温度为95℃,反应时间为8h时,涂层的致密性最好,呈放射性的花状结构,主要成分为HA相。涂层的厚度约为10μm,与基体结合较好。电化学测试及仿生溶液浸泡试验结果证明:HA涂层对镁合金基体有较好的保护作用,显著提高了基体在生理溶液中的耐腐蚀性能。     

生物镁合金在人体模拟液中的腐蚀行为

为了控制可降解生物植入镁合金的降解速率和时间从而满足医学治疗的需要,对Mg-RE-1.0Zr,Mg-RE-0.6Zr,Mg-RE-0.6Zr-1.5Zn三种不同成分的镁合金用失重法在人体模拟液Hank溶液中进行动态腐蚀实验.分析了合金的腐蚀动力学特征及其影响因素.研究结果表明:Mg-RE-1.0Zr腐蚀速率最为缓慢,最终稳定在3.82 mm/a,固溶处理显著降低合金的腐蚀速率,动态腐蚀动力学表现为v(t)呈指数关系.腐蚀形态以点蚀为主.     

镁合金表面磷酸盐转化膜的研究进展

综述适用于镁合金的各种磷酸盐化学转化膜的性质特点及研究进展,介绍生物医学用镁合金表面磷酸盐转化膜的研究现状,分析镁合金磷酸盐化学转化膜研究存在的问题,在此基础上指出在今后的研究中,应加强不同种类膜的控制工艺、成膜机制、腐蚀机制等方面的工作。     

NaCl 溶液中回收AZ31 镁合金的腐蚀和电化学特性

利用熔炼工艺,将回收镁合金型材(RMA)进行了制备。在回收过程中,添加适量的Al、MnCl_2,最终得到合金AZ31,其中各元素质量分数如下:Al 3.31%、Zn 0.82%、Mn 0.27%、Fe 0.002%、Cu 0.004%、Ni 0.000 7%,剩余为Mg。研究了RMA的结构、在NaCl溶液中的腐蚀和电化学特性,并与商业化镁合金(CMA)进行了对比。X射线衍射仪和金相显微镜表明, RMA和CMA主要由镁基底组成,另外还有少量的Mg_(17)Al_(12)第二相。在NaCl溶液中进行的腐蚀试验和电化学特性研究表明, RMA抗腐蚀特性差于CMA,这可能与RMA中有更多的第二相有关。将两种合金作为镁电池原型器件的负极材料,进行放电性能测试。结果表明, RMA的放电时间和放电容量优于CMA。当NaCl电解质溶液浓度从0.6 mol/L增加至0.9 mol/L时,两种合金材料的放电时间和放电容量都得到了增加。     

AZ31镁合金表面磁控溅射TiO2薄膜的表面特性的研究

利用射频磁控溅射工艺在AZ31镁合金表面溅射了TiO₂薄膜,并对薄膜的特性进行了研究。扫描电镜观察显示制备态的TiO₂薄膜结构致密,表面无缺陷。对薄膜经过200℃保温30分钟、常温冷却或者85℃保持一小时后放到常温保持15分钟,连续实施4次该操作的两种热处理工艺后,观察到薄膜表面致密结构没有发生变化,表面也没有缺陷生成。这表明了薄膜具有热稳定性。薄膜表面硬度特性研究表明薄膜表面的显微硬度为1.51 GPa。最后,研究了表面镀有TiO₂薄膜的AZ31镁合金在模拟人体体液环境下的腐蚀（降解）特性。结果表明,在7天腐蚀过程中,AZ31镁合金基底没有被腐蚀,因此TiO₂薄膜对AZ31镁合金基底具有很好的保护作用。     

镁合金AM60的钨极氩弧焊

探讨了钨极氩孤焊焊接工艺对镁合金AM60接头性能的影响,分析讨论焊缝成形特点、接头组织特征及力学性能．X射线无损探伤分析表明,AM60镁合金TIG焊的焊缝在焊接电流为130A～160A时成形良好,无焊接缺陷;光学金相、SEM分析表明,AM60镁合金TIG焊接头各区域组织都由白色α-Mg相、黑色β相（Mg17Al12）和灰色（β＋Mg17Al12）共晶体组成,AM60断口形貌有明显的韧窝,属于韧断;AM60镁合金TIG焊接头力学性能在150A～160A时综合性能最好,采用不同材料作为填充金属时,与母材成分接近的接头力学性能较好．     

AM60B镁合金在滑移区的微动磨损行为研究

研究了AM60B镁合金在滑移区的微动磨损行为。考察了摩擦因数和磨损体积随循环次数、载荷和频率的变化及磨损表面形貌，探讨了其微动磨损机理。结果表明：AM60B镁合金的微动磨损可分为开始阶段、二体接触向三体接触过渡阶段和稳定阶段3个阶段。在不同的阶段，摩擦因数和磨损体积的变化及磨损机制各有特点；此外，磨损体积随着法向载荷的增加而增大，但随着频率的增大而减小。     

Mg-9Gd-3Y镁合金PEO-EPD复合膜层组织结构与耐蚀性研究

为了提高镁合金的耐蚀性,本文利用扫描电镜分析了Mg-9Gd-3Y(GW93)镁稀土合金表面等离子电解氧化陶瓷层、等离子电解氧化-电泳复合膜层和电泳膜层的表面与纵截面形貌组织,利用傅立叶红外光谱仪(FT-IR)分析了电泳膜层有机官能团类型,用电化学测试手段和盐雾试验方法测试了该合金不同处理膜层的耐蚀性,讨论了电泳电压和固体粉料分数对等离子电解氧化-电泳复合膜层厚度、成膜速率和耐蚀性的影响.研究结果表明,随着电压、固体份的升高,等离子电解氧化-电泳复合涂层厚度和成膜速率呈增大趋势,腐蚀速率随着电压升高呈先减小后增大的趋势,随着固体份的增加呈降低趋势.电泳电压为70V,固体份为19%时,在等离子电解氧化膜层上生成陶瓷层与有机化合物层结合紧密的等离子电解氧化-电泳复合膜层,腐蚀电流密度比等离子电解氧化膜层降低两个数量级,自腐蚀电位正移200mV,耐蚀性提高近13倍.     

Cl^-浓度和pH值对AZ31镁合金腐蚀行为的影响

研究了AZ31镁合金在不同Cl^-浓度和pH值的NaCI溶液中的腐蚀行为,从腐蚀形貌和腐蚀速率等方面对其进行了定性和定量描述。并对其腐蚀机理进行了探讨。经NaCl溶液腐蚀的AZ31镁合金呈现出明显的点蚀特征。随着Cl^-浓度的增大,金属的阳极溶解和局部腐蚀加剧,AZ31镁合金的腐蚀速率也急剧增加,腐蚀程度加重。同时,溶液pH值的增大有利于AZ31铁合金表面形成更稳定的Mg（OH）2钝化膜。于是,随着溶液pH值从7增大到12,AZ31镁合金的腐蚀速率减小,耐腐蚀性能增强。     

白蛋白作用下纯镁的腐蚀行为

在模拟体液中添加牛血清白蛋白,建立生物生理环境,利用浸泡实验、电化学腐蚀实验测量纯镁的腐蚀降解行为。结果表明,白蛋白的加入抑制了纯镁在模拟体液中的腐蚀速率,并改变其阴、阳极反应过程,而且白蛋白浓度的增大会增强其抑制作用,但白蛋白的存在不会明显改变纯镁在模拟体液中的初期腐蚀类型,仍然以点蚀为主。     

AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为研究

为研究镁合金在人体生理环境下的腐蚀行为,采用阳极极化和电化学交流阻抗谱(EIS)测量技术研究了AZ31镁合金在Hank’s仿生溶液中的电化学腐蚀行为及腐蚀产物形成过程;利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析不同浸泡时间腐蚀产物膜的形貌和成分变化。研究结果表明:镁合金AZ31在Hank’s溶液中浸泡最初10min,表面形成新的MgO钝化膜。镁合金的腐蚀经历了点蚀的诱导、点蚀的发展和腐蚀产物层的生成3个阶段,腐蚀过程中除Mg的溶解过程外,还有H2PO-4、HPO2-4、PO3-4、Ca2+在镁合金表面的吸脱附过程。镁合金点蚀处磷酸钙盐沉积较多,表明镁离子的溶解促进了磷酸钙的沉积。     

AZ91D镁合金表面环保型钙系磷化膜的制备及其耐蚀性

采用化学转化处理的方法,在AZ91D镁合金的表面制备了均匀致密的钙系磷化膜,其中磷化液配方中不含铬、氟及亚硝酸盐等对环境有害的离子。通过场发射扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了磷化时间及温度对磷化膜结构和相组成的影响。结果表明:磷化时间为20min,磷化温度为40℃时,所得到的磷化膜的致密性和均匀性较好。与空白基体相比,经磷化处理后的镁合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显提高。