石墨烯对AZ31镁合金在模拟体液中腐蚀性能的影响

镁合金具有良好的生物相容性和降解性能,在生物医疗领域具有广泛的应用前景,但镁合金耐蚀性较差成为制约其推广应用的瓶颈。本文针对石墨烯纳米片(GNPs)增强镁合金AZ31+xGNPs(x=0.0%、0.1%、0.3%、0.6%),开展金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)与能谱(EDS)、失重实验和电化学测试等试验,以探索石墨烯对镁合金AZ31在模拟体液(SBF)中腐蚀性能的影响。试验结果表明,石墨烯(GNPs)的添加并未改变原有镁合金的物相,且细化AZ31镁合金晶粒,改善晶粒大小分布的不均匀性。随石墨烯含量的增加,AZ31镁合金在SBF模拟体液中的流失重量越少,AZ31镁合金的腐蚀速率,腐蚀电位与腐蚀电流密度也越低。分析表明,石墨烯增强镁合金AZ31在SBF模拟体液中的耐腐蚀性能得到增强,且随着石墨烯(GNPs)含量的增加而得到增加。本文的研究可为制备耐腐蚀镁合金及控制其腐蚀速率提供具有实际意义的试验数据。     

热处理对石墨烯镁基复合材料拉伸性能及微结构的影响

为研究时效对石墨烯纳米片/镁基复合材料(GNPs/AZ31)力学性能的影响,对GNPs/AZ31进行了300℃固溶1 h和200℃分别时效4、8、12、16、20、24 h的热处理,并开展不同时效时间下的GNPs/AZ31微观组织表征与拉伸力学性能试验研究。单轴拉伸力学试验发现,随着时效时间的增加,GNPs/AZ31的力学性能呈现出先增加后减小的趋势,在时效时间为20 h时的综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、延伸率、断裂功和显微硬度分别为381 MPa、258 MPa、23.7%、76 J/m³和75.7 HV,比未处理的GNPs/AZ31复合材料分别提高了9.5%、4.5%、13.9%、24.6%和37.6%。微结构表征试验结果表明,随着时效时间的增加,GNPs/AZ31内第二相(Mg₁₇Al₁₂)的析出数量明显增加,并且时效过程均以增加粒径小于1.0μm的小尺寸颗粒的连续析出为主;XRD图谱显示,随着时效时间的增加,Mg₁₇Al₁₂相衍射峰强度得到加强,GNPs/AZ3...