镁合金表面碳纳米管/硅烷复合膜的耐蚀性能

为了进一步改善AZ91D镁合金表面单一硅烷膜的耐蚀性能,将不同含量碳纳米管添加到γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)溶液中,借助简单浸渍法在其表面制备了碳纳米管/硅烷复合膜。通过点滴试验、中性盐雾试验、全浸腐蚀试验和E-t曲线测试评价了复合膜的耐蚀性能。结果表明:与单一硅烷膜相比,碳纳米管/硅烷复合膜的致密性较高,有效地阻挡了侵蚀性介质向基体的渗透,显著提高了AZ91D镁合金的耐蚀能力;随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管/硅烷复合膜的耐蚀性能先上升后下降,当碳纳米管含量为0.3 g/L时复合膜的耐蚀性能最佳。     

镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性

利用溶胶凝胶技术在镁合金微弧氧化膜表面制备SiO2溶胶凝胶膜形成复合膜层.通过扫描电镜和能谱测试,分析膜层的表面形貌和成分.采用动电位极化曲线测试研究不同条件下复合膜的电化学性能.研究结果表明:SiO2溶胶凝胶膜的最佳沉积条件为浸涂次数3次,浸泡时间1 min,干燥温度80～100℃,干燥时间8h,固化温度170℃,固化时间1h.溶胶凝胶膜能够有效地封闭镁合金表面微弧氧化膜的微孔,形成均匀且较为致密的复合膜层.动电位极化曲线结果表明:复合膜比微弧氧化膜和镁合金基体具有更正的腐蚀电位(Ecorr)、更低的腐蚀电流密度(icorr)和更大的线性极化电阻(Rp),说明微弧氧化镁合金沉积溶胶凝胶膜后耐腐蚀性能有显著地提高,复合膜对AZ91D镁合金具有良好的防腐蚀作用.     

阴极极化法制备AZ91D表面铈转化膜的研究

应用阴极极化技术在AZ91D镁合金表面形成铈盐转化膜,研究了转化膜的腐蚀防护作用.腐蚀行为的测试是将阴极极化成膜试样、浸泡转化成膜试样和基体在3.5%NaCl溶液中进行动电位极化测试,结果表明:阴极极化铈盐转化成膜处理可使合金的腐蚀电位正移,出现钝化现象,自腐蚀电流密度明显降低,阴极转化成膜可以对AZ91D镁合金起到理想的防护作用.     

AZ91D铸造镁合金交流脉冲双极微弧电沉积陶瓷膜

利用交流脉冲方法在AZ91D铸造镁合金表面成功实现阴、阳极微弧电沉积陶瓷膜,并使用SEM和xRD等手段对陶瓷膜的厚度、组织形貌、成分、结构和耐蚀性作了相应研究分析.结果表明,应用交流脉冲方法不仅能够在AZ91D铸造镁合金上实现阴、阳双极微弧电沉积陶瓷膜,同时在阴、阳极陶瓷膜中电沉积有稀土元素Ce.通过比较动电位扫描极化曲线和交流阻抗分析发现阴、阳极微弧氧化处理后AZ91D镁合金的耐蚀性得到显著提高.     

镁合金阳极在氯化钠溶液中电偶腐蚀的电化学振荡行为

使用电偶腐蚀仪研究了AZ31、AZ63B和AZ91D3种镁合金在不同浓度NaCl溶液中的电偶腐蚀行为．在研究的3种镁合金材料中，AZ63B的电偶电流和电偶电位随时间变化较平稳，其次是AZ31镁合金，而AZ91D镁合金在0．1％的NaCl溶液中的电偶电流和电偶电位随时间出现周期性的电化学振荡．AZ63B最适合做阴极保护中的牺牲阳极材料，AZ91D不适合做阴极保护中的牺牲阳极材料．     

AZ91D镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究

采用微弧阳极氧化技术在AZ91D镁合金表面获得多孔结构的氧化膜,用不同方法对所得氧化膜进行表面后处理以提高其防腐蚀性能.用扫描电镜和电化学方法对阳极氧化膜的形貌和防腐蚀性能进行了研究,比较了不同表面处理方法的作用和效果.结果表明,采用水合及有机物封孔处理能够有效地封闭AZ91D镁合金微弧阳极氧化膜的微孔,使镁合金耐蚀性能显著提高.     

AZ91D镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究

采用微弧阳极氧化技术在AZ91D镁合金表面获得多孔结构的氧化膜，用不同方法对所得氧化膜进行表面后处理以提高其防腐蚀性能．用扫描电镜和电化学方法对阳极氧化膜的形貌和防腐蚀性能进行了研究，比较了不同表面处理方法的作用和效果．结果表明，采用水合及有机物封孔处理能够有效地封闭AZ91D镁合金微弧阳极氧化膜的微孔，使镁合金耐蚀性能显著提高．     

采用开尔文扫描探针技术研究镁合金偶接铜合金的电偶腐蚀规律

采用开尔文探针技术(SKP)测量AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样在盐雾加速实验中的电偶腐蚀规律. 研究表明:AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应受到阳极与阴极的电位差的影响,AZ91D镁合金与H62铜合金偶接试样之间的伏打电位差约为-1.22V, AZ91D镁合金存在显著的电偶腐蚀效应. 由于存在较大的伏打电位差,在盐雾实验初始阶段,电偶腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧附近区域,而H62黄铜没有发生明显腐蚀. 由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用, AZ91D镁合金表面腐蚀产物与基体间存在显著的伏打电位差,导致AZ91D镁合金基体形成新的腐蚀产物. 因此,随着盐雾实验时间延长,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应降低,H62铜合金腐蚀加快.     

AZ91D镁合金植酸转化膜组成与耐蚀性能研究

采用一种环保型金属处理剂植酸对AZ91D镁台金进行化学转化处理，并通过电化学测试技术和化学浸泡方法考查其耐蚀性能．结果表明，经植酸处理后，与传统的铬酸盐制品相比，在室温模拟汗液中，AZ91D镁合金的腐蚀电位从-1．6V提高到-1．2V（SCE）；在相同电位下，阳极极化电流密度减小5个数量级，电化学性能得到显著改善．涂覆聚丙烯酸树脂后，在模拟汗液中浸泡72h没有观察到腐蚀迹泉．根据扫描电镜观察、电子能谱分析和衰减全反射红外光谱测试结果，发现植酸在镁台金表面发生化学吸附，以植酸盐的形式在合金表面形成一层致密的、具有网状裂纹的转化膜．该转化膜能够有效地阻止浸蚀性阴离子与金属基体接触，从而提高了镁合金的耐蚀性能．     

挤压态AZ31D镁合金化学镀镍工艺及镀层性能研究

研究了在挤压态AZ31D镁合金上化学镀镍的工艺及镀层性能.结果表明,在碱式碳酸镍体系中AZ31D镁合金表面可沉积化学镀镍层,所得Ni-P镀层均匀致密,无明显缺陷.X射线衍射分析结果表明,镀层为非晶态结构.动电位极化曲线测试结果表明,镀层的自腐蚀电位接近-0 4V(SCE),有明显的钝化区,耐腐蚀性能优异.锉刀实验表明镀层与基体金属结合良好,对镁合金具有理想的防护作用.     

钕对镁合金电偶腐蚀电流密度及分布的影响

气体保护条件下,通过向镁合金熔体中加入Mg-Nd中间合金的方法制备出不同稀土Nd含量的改性镁合金Mg-9Al-1Zn-xNd(AZ91Nd).采用电偶腐蚀、腐蚀电化学、X射线光电子谱(XPS)等方法研究了AZ91Nd镁合金在电偶腐蚀过程中的电流密度和分布的变化规律.电化学分析表明,在腐蚀过程中,镁合金腐蚀产物膜中含有一定量的Nd2O3,提高了AZ91Nd镁合金的自腐蚀电位和极化阻抗.腐蚀实验表明,Nd能够降低镁合金电偶腐蚀电流密度,促进电偶腐蚀电流在阳极表面均匀分布,抑制了局部腐蚀,提高了镁合金的抗电偶腐蚀性能.AZ91Nd耐蚀性提高的主要原因在于:Nd2O3提高了腐蚀产物膜的致密性导致合金的腐蚀电位和极化阻抗增加.     

AZ91D镁合金表面双层硅烷膜的制备及其性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）和双-1,2-[γ-三乙氧基硅丙基]-四硫化物（BTESPT）两种硅烷在AZ91D镁合金表面制备双层硅烷膜,通过正交试验选出了最佳制备工艺,即在KH-550硅烷中浸泡90 s,在BTESPT硅烷中浸泡5 min,再于80℃下固化90 min,得到550+BTESPT双层硅烷膜试样。通过接触角测试仪和动电位极化技术对试样进行润湿性和耐蚀性测试,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）对硅烷膜进行微观形貌和成分表征,通过X射线光电子能谱（XPS）对膜层元素的存在形式进行分析,结果表明：550+BTESPT双层硅烷膜表面接触角107.3°,表现为疏水性;在3.5%的NaCl溶液中,腐蚀电流密度为0.169 μA/cm²;硅烷膜表面形貌致密,主要有Mg、O、Si、S 4种元素组成;膜层中元素主要以Si-O-Si,Si-O-Mg,Si-O-X 3种形式存在。     

La含量对AZ91镁合金耐蚀性能的影响

利用失重法和动电位极化法研究了添加La(w(La)=0%～0.65%)的AZ91合金在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,用SEM、EDS、XRD的表征结果分析La对AZ91镁合金腐蚀速率、腐蚀形貌、腐蚀电位及腐蚀电流的影响,并探讨其作用机理。结果表明,静态失重实验中,随La含量的增加,AZ91镁合金的腐蚀速率明显降低;电化学实验中,随La含量的增加,镁合金的腐蚀电位提高,腐蚀电流降低;当La的质量分数为0.16%时,AZ91镁合金的耐蚀性能最好,其腐蚀速率从8mg/(cm2.d)降低到2 mg/(cm2.d),腐蚀电位由-1.400 V提高至-1.328 V,腐蚀电流由0.527 mA降低到0.014 mA。La的加入对AZ91镁合金耐蚀性的机理是:La可使晶粒细化,改变β相的形貌,形成了强化相,并提高基体的电极电位,从而提高AZ91镁合金的耐蚀性能。     

镁合金新型电镀工艺研究

研究了一种镁合金表面直接电镀镍的新工艺.采用脉冲电流法预镀镍,再采用脉冲电流或恒电流方法电沉积镍,可在镁合金表面获得结合力、防护装饰性能优良的镍镀层.采用记时电位和动电位扫描方法研究了镁合金的直接电镀镍行为,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法对镀层的微观形貌和结构进行分析.结果表明:镁合金表面经脉冲电流法预镀镍后,表面形成了稳定的薄层镍镀层,可为后续电镀镍合金提供性能良好的镀层基底;后续镀液中的促进剂具有提高电流效率、促进镀层沉积的作用.镁合金直接电镀工艺所得镀层具有非晶态结构,均匀、致密,耐蚀性能优异.     

镁合金表面微弧氧化防护处理的研究

采用微弧氧化技术在AZ91D镁合金表面制备防护膜层,利用SEM、XRD等手段研究不同添加剂对微弧氧化膜层形貌和相成分的影响,并对基体和膜层进行了耐蚀性比较。结果表明:在硅酸钠系电解液中制备的微弧氧化膜层主要由MgO、Mg2SiO_4、MgAl_2O_4及Mg组成。添加Na F所制备的膜层综合性能最好。膜层在3.5%NaCl溶液中腐蚀72h后,表面未出现明显的腐蚀坑,说明该膜层可以提高镁合金基体的耐蚀性能。     

AZ91D镁合金在NaCl溶液中的电化学噪声现象

利用电化学噪声技术研究AZ91D镁合金的腐蚀过程,探讨Cl-浓度对AZ91D镁合金电化学噪声的影响.首先使用电化学工作站对有效噪声数据进行采集,然后对电化学噪声数据进行时域、频域分析,由此演化出电化学噪声特征参数,最终建立了电化学噪声与AZ91D镁合金腐蚀过程的联系.同时使用扫描电子显微镜观察了AZ91D镁合金出现电化学噪声时的表面形貌.实验结果表明,在含Cl-溶液中,AZ91D镁合金在一定时间内均出现不同程度的电化学噪声现象,同时,随着Cl-浓度增加,AZ91D表面伴随着点腐蚀.     

超声冲击对AZ91D镁合金耐磨性的影响

对AZ91D镁合金进行超声冲击处理,然后使用扫描电镜等观察冲击前后组织的变化,接着对不同冲击参数的镁合金试样进行磨损试验。实验结果表明,超声冲击处理能提高AZ91D镁合金的耐磨损性能。经分析计算,当冲击电流为1.2 A,冲击时间为3 min、6 min、9 min时,AZ91D镁合金的耐磨性分别提高了23.91%、40.00%、49.13%;当冲击电流为1.5 A,冲击时间为3 min、6 min、9 min时,AZ91D镁合金的耐磨性分别提高了53.48%、55.23%、57.40%。     

AZ91D基CaP-CS-CNTs复合锌膜层制备及性能

以AZ91D镁合金为基体,采用电泳沉积结合磷酸盐缓冲溶液浸渍的方法制备复合Zn~(2+)的AZ91D镁合金基钙磷(Calcium Phosphate,Ca P)/壳聚糖(Chitosans,CSs)/碳纳米管(Carbon Nano Tubes,CNTs)复合膜层,利用单因素的实验方法,对Zn~(2+)载入量进行优化,选择一种最佳的剂量,并对AZ91D镁合金基复合膜层的生物活性进行研究.结果表明,AZ91D镁合金基Ca P-CS-CNTs-Zn复合膜层(CCZ膜层)的最佳制备工艺为Zn(NO_3)_2的加入量为0.05 g,材料具有良好的生物活性,材料的抗菌性可以在植入材料后的14 d左右,持续发挥作用.     

镁合金在水-乙二醇体系中的电偶腐蚀及缓蚀剂

研究了AZ91D压铸镁合金分别与Q235钢、H62黄铜、LF21铝合金及356#铸铝偶接在水-乙二醇体系中的电偶腐蚀行为和规律,并对加入开发的有机-无机复配缓蚀剂前后的腐蚀行为差异和缓蚀效果作出了评价.结果表明,加入缓蚀剂后不仅降低了电偶对中镁合金的全面腐蚀,而且有效抑制了点蚀.通过电偶腐蚀电化学参量的测量和动电位极化曲线的测量发现,AZ91D压铸镁合金的电偶腐蚀由加入缓蚀剂前的阴极控制转变为阳极控制,且对阳极过程抑制显著.     

β-Mg17Al12相含量对AZ91镁合金腐蚀行为的影响

采用不同的时效工艺制备不同β-Mg17Al12相含量的AZ91镁合金.通过在重量百分比为3.5%的NaCl水溶液静态浸泡腐蚀实验研究β相对镁合金腐蚀行为的影响,通过腐蚀形貌、腐蚀失重率及电化学腐蚀电流、电位等进行验证实验.结果表明AZ91镁合金的腐蚀过程主要分为α-Mg的溶解、微电偶腐蚀、Mg(OH)2钝化膜的形成及β...