Ce添加对AP65镁合金显微组织及电化学性能的影响

采用熔炼铸造法制备添加不同含量Ce的AP65镁合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究Ce对AP65镁合金显微组织的影响。采用恒电流放电、动电位极化扫描、化学浸泡研究不同Ce含量AP65镁合金的腐蚀电化学行为。结果表明:随Ce含量增加,合金中依次出现棒状或簇状的Al4Ce相和块状的Al2Ce相。Ce的添加导致AP65镁合金的电化学性能明显提高,添加0.6%(质量分数)的Ce使AP65镁合金的平均放电电位从-1.648 V(vs SCE)负移到-1.756 V(vs SCE);添加4%的Ce使AP65镁合金具有较小的腐蚀电流密度(19.66μA/cm2)和较高的阳极利用率(84.3%),与未添加Ce的AP65镁合金相比,阳极利用率提高16.6%。     

Sn对Mg合金阳极材料组织及电化学性能的影响(英文)

采用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、结合能谱( EDS )研究了Sn对镁阳极材料显微组织、相结构、表面形貌及成分分布的影响;并通过恒电流法、动电位极化法、排水集气法等研究了该镁合金的腐蚀行为和电性能。结果表明:合金元素Sn、Pb的加入可以抑制棒状β-Mg17Al12相沿晶界析出,合金晶粒尺寸均匀,随着Sn含量的增大,颗粒相Mg2Sn增多;均匀化处理使大部分β-Mg17Al12相溶解,而残留Mg2Sn和Mg2Pb未溶相;Sn的加入可以提高镁合金自腐蚀电位,降低析氢率,当Sn含量为2wt%时,镁合金阳极的放电电压和电流效率最大。由于镁合金的"负差数效应"使得析氢率随电流密度的增大而增大,当电流密度为10mA/cm2时,电流效率最高,可达88%;腐蚀产物主要成分为Mg(OH)2、SnO2及MgSnO3,且疏松,易脱落,使镁合金阳极的工作电极电位负而且稳定,可促进电池反应深入进行。     

Mg和RE合金化对Al-Zn-Bi合金阳极组织和电化学性能的影响

针对Al-Zn-Bi合金,分别单独及复合添加Mg、RE元素进行微合金化,利用金相、扫描电镜及X射线能谱等分析了该合金添加不同元素前后的微观组织特征;采用恒电流法测定了该系列合金在人造海水中的开路电位、工作电位和电流效率,利用极化曲线和电化学阻抗谱,分析了微合金化对Al-Zn-Bi阳极材料电化学性能的影响。结果表明：单独添加Mg、RE可以细化晶粒、改善偏析相的组成和分布,将电流效率提高15.93%和4.12%;二者复合添加虽电流效率稍有降低,但可促使基体均匀溶解,减小腐蚀电流密度,从而有效提高其综合性能。     

负脉冲电流密度对AZ31镁合金阳极氧化膜的影响

研究了在Na2SiO3、NaOH、柠檬酸钠组成的电解液体系中,负脉冲电流密度对AZ31镁合金阳极氧化膜微观形貌及耐腐蚀性能的影响。使用SEM观察了表面和截面形貌;使用EDS分析了氧化膜组分;使用电化学工作站测量了极化曲线。结果表明:负脉冲电流密度的大小对阳极氧化膜的厚度基本没有影响,但是可以显著提高氧化膜表面质量及耐腐蚀性,减少表面缺陷,当负脉冲电流密度≥2 A/dm2时,氧化膜外观及耐腐蚀性均有较大提高。     

镁含量对铝阳极材料组织和电化学性能的影响

运用合金相电化学原理,向铝中添加合金元素镁,制备成Al-Mg二元合金,试验研究了镁含量对铝合金阳极材料组织与电化学性能的影响。结果表明,合金中Mg5Al8相随镁含量增加而增加且分布均匀。组织组成物的阳极性能良好,在浓度为3．5％的NaCl介质中,当w（Mg）从1％提高至30％时,进入稳定状态的开路电位从-0．79V负移至-1．18V,阳极极化率亦降低。     

南海1 200 m深海环境Al-Zn-In合金阳极电化学性能研究

目的 研究对比了3种不同配方Al-Zn-In合金阳极在南海环境条件下的腐蚀形貌及电化学容量、电化学效率等性能参数,为深海工程装备的阴极防护设计提供可靠的参考依据。方法 通过在我国南海1200m深海试验架上搭载阳极阴极保护测试装置及数据采集、存储系统,采用自放电测试（Free Running Test,FRT）试验方法研究了阳极在110 d长周期条件下的电化学性能,采用超景深三维显微镜对其表面腐蚀形貌进行了观测。结果 1#—3#阳极下水后工作电位均快速活化,整个试验阶段,平均工作电位分别为-1.029、-1.033、-1.098 V(Ag/AgCl/海水);电化学效率分别为81.62%、78.02%、87.90%。仅自主设计的3#配方阳极的开路电位和电化学效率达到了UNE-EN 12496-2013阴极保护设计标准的要求。结论 与模拟深海环境下的恒电流测试（Galvanostatic Test,GST）短期试验（4 d）结果相比,同一配方阳极在深海110 d长周期FRT测试条件下的电化学效率分别降低15.13%,18.87%和8.14%。长周期FRT试验更接近实际阳极服役状态,可为深海阴...     

柠檬酸钠对AZ31镁合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了在电解液100g/LNa28407,50g/LNaA102中,加入不同浓度柠檬酸钠对阳极氧化膜层微观结构及耐腐蚀性能的影响.通过SEM和极化曲线分别研究了AZ31镁合金阳极氧化膜的表面形貌和耐蚀性.结果表明:当柠檬酸钠加入量为10g/L时,氧化膜层均匀、致密,孔径明显减小;从极化曲线可以看出,自腐蚀电位Ecorr为-0.614V,自腐蚀电流密度icorr为17.09μA·cm-2当电位在-0.478V～ 0.043V时,膜层发生钝化,当电位达到0.043V以后,发生了二次钝化,说明柠檬酸钠加入量为10g/L时,膜层在3.5%NaCI溶液中出现钝化膜破裂后自修复的现象.     

Ca含量对AZ61-1.2Y镁合金耐蚀性能的影响

利用静态失重法研究了不同Ca含量对AZ61-1.2Y镁合金腐蚀速率的影响。用金相显微镜、扫描电子显微镜观察试样的微观组织、表面腐蚀形貌。结果表明,添加1%的Ca(质量分数,下同)时,合金的晶粒得到了明显的细化,组织和成分更加均匀;当Ca含量大于1%时,合金的析出相增多,并产生粗化、偏聚的现象。在两种浓度的腐蚀介质中（0.5%和3.5%的NaCl水溶液）,合金的腐蚀速率均随着Ca含量的增加呈现先减小后增大的趋势,其中当Ca含量为1%时合金的腐蚀速率均达到最低,耐蚀性能得到明显的改善。     

锂掺杂对石墨电化学性能的影响

研究了掺杂锂元素对用作锂离子电池负极的石墨材料的结构与性能的影响. XRD及元素分析结果表明 锂以化合物的形式存在于石墨材料中, 由于缺陷结构的增加, 掺杂后石墨材料的BET比表面积略有增大. 电化学测试结果表明 预先掺锂能够有效减少首次充放电过程中的不可逆容量, 使石墨电极的可逆容量增加. 与未掺杂的热处理石墨比较, 可逆嵌锂容量由304.5 mA*h/g增加到312.2 mA*h/g, 首次充放电不可逆容量由66.4 mA*h/g减少到52.9 mA*h/g. 以掺锂改性石墨为负极制作成063448型锂离子电池后, 电池的容量和循环稳定性均得到改善, 以1C倍率充放电时, 放电容量可达845 mA*h, 循环200次后的容量保持率为91.65%.     

热处理对挤压态AZ61合金力学性能和阻尼性能的影响

采用拉伸实验、硬度及电阻率测试、动态机械热分析、显微组织观察等方法研究了退火及时效对挤压态AZ61合金力学性能及阻尼性能的影响.结果表明未经均匀化处理的AZ61合金热挤压后再经过退火(573 K×1 h),抗拉强度几乎不变;固溶处理(693K×1h)使合金的应变无关阻尼降低,但使应变相关阻尼提高.固溶处理后的时效(453 K×24h)由于有少量第二相析出,明显提高合金的屈强比,且因增加了合金基体中强钉扎点的数量使阻尼性能较固溶处理后的稍有降低.该合金室温阻尼可用G-L位错钉扎模型解释.     

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。     

La对AZ61镁合金组织及性能的影响

研究添加稀土La含量为(0,0.5,1.0,1.5)％对AZ61合金的微观组织及室温力学性能的影响.结果表明:加入0.5％ ～1.5％的稀土后,铸态AZ61合金组织中的β-Mg17Al12相明显变得细小,形成了针状的Al11La3相.当稀土含量超过1.0％时,针状的Al11 La3相开始粗化长大,β-Mg17 Al12相的网状结构开始分离,变得细小;La的加入可以提高AZ61合金力学性能,当加入的La含量为1.0％时,AZ61合金的力学性能最好.因此,AZ61合金中加入La的质量分数为1.0％时,为合金化的最佳值.     

热处理对AZ61A镁合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)及拉伸试验等研究了热处理对铸态AZ61A镁合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,分布在铸态AZ61A镁合金晶界的粗大网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中几乎全部溶解,使合金的硬度和屈服强度下降,而抗拉强度和伸长率升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度、屈服强度略有提高,硬度有明显提高,而伸长率明显降低;不同的热处理使合金的断口形貌发生明显变化.     

YAG脉冲激光焊接AZ61镁合金薄板对接接头的组织与性能

采用YAG脉冲激光焊方法对AZ61镁合金薄板进行焊接．利用光学显微镜、x射线能谱分析仪等手段分析焊接接头的宏观形貌、显微组织和化学成分,并对焊接接头的显微硬度和拉伸强度进行了测试．结果表明,焊缝正面有轻微塌陷,反面成形良好．焊缝表面圆滑、连续、鱼鳞纹细密均匀,接头成形良好．母材为粗大的等轴晶,焊缝区的晶粒比母材细小．焊缝区的显微硬度比母材区域明显提高,焊接接头的抗拉强度与母材相当,约为250MPa,焊接接头具有良好的力学性能;焊缝表面由于Mg元素的大量蒸发使铝的含量升高,而焊缝表面zn元素含量很低．     

稀土铈对AZ61A镁合金组织和力学性能的影响

研究了添加不同含量的稀土Ce对AZ61A镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加适量的稀土Ce能使AZ61A镁合金的基体组织分布均匀,晶粒细化;Ce与Al结合形成高熔点的稀土相Al4Ce,使β-Mg17A112相数量减少,但形态变细;稀土相Al4Ce呈块状或棒状弥散均匀分布于晶界周围,阻碍位错运动,显著改善AZ61A镁合金室温及高温状态下的力学性能。     

锻压态AZ61镁合金的变形行为

对模压态AZ61镁合金在室温～150℃条件下的的力学性能及变形机制进行研究.结果表明:在拉伸速度1 mm/min,随着拉伸温度的升高,拉伸后的显微组织中晶界逐渐软化,动态再结晶有减少趋势,并伴随有孪晶出现,抗拉强度及屈服强度显著下降,而其伸长率在低温拉伸中的变化幅度有限;同时在90 ～ 130℃发生了动态应变时效;对拉伸断口的观察分析表明,随着温度的逐渐升高(≤150℃),其断裂机制由韧脆混合断裂逐渐变为韧性断裂.     

退火温度对镁合金阳极板材组织和性能的影响

对镁合金热轧板材在不同温度进行退火处理,采用恒电流扫描法、动电位极化扫描法和浸泡法研究不同退火温度对其在3.5%(质量分数)NaCl中的电化学性能和自腐蚀性能的影响;采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对其显微组织和腐蚀形貌进行观察。结果表明:镁合金阳极板材在退火过程中发生静态再结晶,经250℃、300℃退火1 h,合金板材发生完全再结晶;经300℃退火1 h后,镁合金阳极板材的电化学活性最好,放电稳定电位达1.654 V(vs SCE),但其耐蚀性能最差,腐蚀电流密度为180.38μA/cm2。     

In对Al-Mg-Ga-Sn-(In)铝合金阳极组织及电化学性能的影响

在Al基体中添加Mg、Ga、Sn、In合金元素,通过正交试验设计了9组铝-空气电池阳极材料。采用动电位极化试验、析氢试验和恒电流放电试验对铝合金阳极的电化学性能进行优化,通过扫描电镜和能谱测试仪观察了合金的显微组织及成分。结果表明,没有添加In元素的1号合金(Al-0.5Mg-0.05Sn-0.05Ga)、5号合金(Al-Mg-0.1Sn-0.2Ga)和9号合金(Al-2Mg-0.2Sn-0.1Ga)铝阳极具有较差的放电性能和较高的自腐蚀速率,而添加0.05wt% In元素的7号铝阳极(Al-2Mg-0.05Sn-0.2Ga-0.05In)具有最好的放电电压(平均电位-1.968 V)和抗腐蚀性能 (自腐蚀速率0.193 mL·cm^-2·min^-1)。对比去腐蚀产物后的合金表面形貌,发现5号合金的腐蚀表面布满较深的腐蚀坑,这增加了铝合金的自腐蚀,而7号合金的表面具有较浅的腐蚀坑,这减缓了电解液中离子传递和自腐蚀速率。 因此,7号铝合金适合用作铝-空气电池阳极材料。     

Effect of tin addition on microstructure and electrochemical properties of rolled AZ61-Sn magnesium anodic materials

Microstructure characterization,corrosion behavior,and electrochemical properties of magnesium anode materials containing 1-3 wt.% Sn in AZ61 alloy were studied by optical microscopy,X-ray diffraction(XRD) ,scanning electron microscopy(SEM) ,and energy-dispersive spectroscopy(EDS) ,constant current method,potential polarization,and drainage.The results showed that amount of Mg2Sn phase increased,and recrystallization ratio of Sn-contained Mg alloys during rolling process was improved with increasing of Sn content.This resulted in uniform and refined grains.The results also demonstrated that discharge potential was improved and hydrogen release rate was reduced with the addition of Sn.As the current density increased,the release hydrogen rate was rising,owing to negative variance effect of magnesium alloys.The current efficiency gets to 87% at 20 mA/cm2.The main components of the corrosion products are easy-to-peel-off MgO and Al2O3 that can lead to more negative and stable work potential and accelerate battery reaction continuously.