电压对纯镁微弧氧化膜层电化学腐蚀行为的影响

采用循环伏安(CV)、动电位极化(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)技术、结合纯镁微弧氧化膜微观形貌,研究电压对膜层电化学腐蚀行为的影响.结果表明:电压对膜层耐蚀性影响显著,随着电压升高,膜层耐蚀性增强,这是因为较厚的膜层厚度为抵御腐蚀介质的侵蚀提供了良好的物理屏障.在整个腐蚀试验过程中,高电压下制备的膜层经历三个阶段:腐蚀介质逐渐渗入膜层,腐蚀介质渗透膜层到达膜基面侵蚀基体,腐蚀产物填充微孔和微裂纹等缺陷.相比而言,低电压下制备的膜层随着浸泡时间的延长,膜层外部疏松层和内部致密层的电阻均逐渐减小,致使耐蚀性降低,最终膜层完全失效.     

第一性原理研究Mg(16-x)Tix(x=1-16)合金的晶体结构和力学性质

设计力学性能良好的新型镁钛合金对于促进汽车工业、固态储氢材料以及生物复合材料具有重要的意义. 本文基于第一性原理计算, 以能量为判据, 筛选出了Mg(16-x)Tix(x=1~16)每个组分下最稳定的晶体结构, 同时通过形成能、声子谱以及弹性常数对相对稳定的Mg15Ti1, Mg2Ti2, Mg1Ti15晶体结构进行了详细的研究. 研究结果表明镁钛合金是不相溶的, 形成的结构均为亚稳态结构且是热力学稳定的, 此外钛含量的增加有利于增加镁钛合金的硬度以及延展性, 这与实验结果一致, 但是会降低共价键的强度.     

基于生命周期的原镁生产过程碳足迹分析

镁资源及其镁质材料是我国国民经济发展的重要物质基础.采用碳足迹分析方法,定量核算与分析中国原镁生产过程中的碳足迹及生态压力动态变化过程,以期为镁产业绿色发展提供依据.结果表明:1) 2010～2015年中国原镁生产过程中的碳足迹总体上逐年增加,且增长趋势不断加大; 2)研究期间原镁生产过程产业的碳排放压力与碳足迹生态压力总体呈上升趋势且基本一致,环境压力逐步增大,表明林地与草地碳汇的增长速度已不能满足原镁生产过程中能源消费碳排放的增加速度; 3)由于2015年全球镁市场低迷、需求缩减,导致中国原镁减产,因此碳排放压力和碳足迹生态压力较2014年有所降低; 4)为了使中国镁产业健康可持续发展,需要进一步推动节能减排新技术以减少能源消耗,增加林地与草地面积以增加碳汇储量,进一步完善碳排放交易市场以启动碳排放交易,平衡环境与发展之间的相互关系以改善生产环境.     

镁钙耐火材料对IF钢杂质的影响

主要研究镁钙耐火材料对IF钢杂质元素的影响,利用直读光谱仪及扫描电镜能谱分析等手段,分析反应后钢样中杂质元素的变化及耐火材料成分的改变,并采用热力学计算进行反应过程的理论分析.研究结果表明,镁钙耐火材料不污染钢液,且材料中的CaO能与IF钢样中的S、Al、Si等发生化学反应,起到净化钢液的作用,是冶炼纯净钢的首选耐火材料.     

经硅等离子体注入的纯镁电化学腐蚀性能的研究

优越的力学性能,理想的生物相容性和独特的降解特性使镁及其合金成为革命性的金属生物材料,但耐蚀性差限制了其应用潜力的发挥,为此提高其耐腐蚀性成为重要的研究课题.等离子体注入是既有效又方便的表面改性技术.本文对纯镁进行硅等离子体注入表面改性,通过光电子能谱检测硅元素注入深度和化合价态,并使用动电位极化测试和交流阻抗谱评价处理前后样品在模拟体液中的腐蚀行为.实验结果表明,经硅等离子体注入的纯镁表面形成一层由二氧化硅和氧化镁组成的复合氧化膜.在电化学测试中,处理后的样品呈现较高的腐蚀电位和较低的腐蚀电流,容抗环明显增大.这些结论均表明硅注入后在纯镁表面形成的复合氧化膜减缓了腐蚀速率,提高了耐腐蚀性能.     

曲柄摇杆机构的设计及其在镁钙合金生产中的应用

以镁钙合金制备工艺蒸馏罐为研究对象,结合镁钙合金生产工艺设备的实际情况,通过对现有工装设备情况分析,提出满足产品生产要求的设计思路.在保证经济技术最佳的前提下,采用曲柄摇杆机构来实现产品生产需求,对蒸馏罐摇摆工装曲柄摇杆机构的条件选择和设计计算.设计选择的曲柄摇杆机构安装在蒸馏罐倾倒架设备上,经过镁钙合金生产线生产实践的证明:本机械机构设计比较合理,投资少,生产效率提高明显,满足生产需要,增加了镁钙生产线设备种类,填补了生产技术设备的空白.     

镁水泥钢筋混凝土盐卤侵蚀下的耐久性试验

针对研发青海省格尔木市的察尔汗盐湖地区耐腐蚀混凝土研发的迫切要求,结合察尔汗盐湖地区的实际情况,设计盐卤侵蚀单因素试验条件,通过相对质量、相对动弹性模量、裂缝与变形及钢筋的锈蚀情况来研究镁水泥钢筋混凝土在盐卤侵蚀单因素下的耐久性问题.通过研究发现:经长期盐卤侵蚀试验后,镁水泥混凝土性能未出现明显劣化;镁水泥混凝土的抗腐蚀性能优越,钢筋均存在一定程度的腐蚀.     

成分对MgO-Al_2O_3-C耐火材料抗侵蚀性能的影响

除工作环境外,原料配比对MgO-Al2O3-C材料抗侵蚀性能具有重要影响.采用不同杂质含量的电熔镁砂原料,按照不同C含量和Al2O3含量制备MgO-Al2O3-C试样.通过转动试样浸渣方法测得不同试样在富CaO熔渣中的侵蚀速率,从而研究了成分对抗侵蚀性能的影响.结果表明抗侵蚀性能随着镁砂杂质含量的增加而迅速降低,随着碳含量以及Al2O3含量的增加而先增加后降低.过多的Al2O3导致了熔渣黏度下降,而过多的碳导致了空隙率增大.根据上述结果,在富CaO熔渣中MgO-Al2O3-C材料理想的Al2O3质量分数为10%~30%,理想的C质量分数为10%~20%.     

Ⅲ级粉煤灰与镁渣耦合对C30混凝土碳化的影响研究

为有效和充分利用Ⅲ级粉煤灰与镁渣,以常用强度等级C30混凝土为研究对象,Ⅲ级粉煤灰取代率和镁渣掺量为因素,设计混合均匀试验方案U12(6,4),试验研究二因素耦合条件下混凝土的碳化规律。应用最小二乘法拟合,建立了混凝土碳化深度与粉煤灰取代率、镁渣掺量的非线性关系模型。因素效应分析表明:影响混凝土碳化的主要因素是粉煤灰取代率,其次是镁渣掺量;Ⅲ级粉煤灰取代率的碳化效应为正效应,镁渣掺量不大于33.8%时为负效应,粉煤灰与镁渣的耦合效应为负效应;镁渣能提高混凝土的抗碳化能力,与粉煤灰耦合有利于抑制混凝土的碳化。