超疏水改性和剧塑性变形镁合金的耐腐蚀性能研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sven55
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文从表面改性和改变微观组织两个方面研究其对镁合金耐腐蚀性能的影响。通过有机镀膜对阳极氧化和微弧氧化着色的镁合金表面进行超疏水改性,分别制备超疏水膜层和彩色超疏水膜层,将两种工艺结合起来弥补阳极氧化膜层和微弧氧化膜层自身的不足,提高其耐腐蚀性能。对剧塑性变形前后镁合金的耐腐蚀性能进行研究,分析组织的变化对镁合金耐腐蚀性能的影响。主要研究结果如下:(1)通过阳极氧化和有机镀膜复合处理在Mg-Mn-Ce合金表面制备了超疏水膜层。结果表明经过阳极氧化后表面存在细小的凹坑和纳米级的氧化颗粒,经过循环伏安有机镀膜后,表面变得更加粗糙,覆盖一层有机薄膜。该合金经过阳极氧化后与蒸馏水的接触角为8.2°,表面自由能为72.60mJ/m2,经过有机镀膜后色散分量和极性分量显著降低,表面自由能降低至1.90mJ/m2,与蒸馏水的接触角高达160.9°,滚动角仅为2.8°。Mg-Mn-Ce合金经过阳极氧化和有机镀膜制备的超疏水膜层具有良好的耐腐蚀性能,与基体相比,在0.1mol/L的NaCl水溶液中动电位极化自腐蚀电流密度由1.02×10-5A/cm2降低至8.66×107A/cm2,电化学阻抗谱中电荷传导电阻由935Ω·cm2提高至4652Ω·cm2,超疏水膜层对Mg-Mn-Ce合金起到了良好的保护作用。(2)在Mg-Li合金经表面微弧氧化着色和有机镀膜复合改性后制备了浅绿色超疏水膜层。经过微弧氧化着色后表面获得了一层类似蜂窝状的氧化膜,存在大量的微米级和纳米级的微孔,膜层主要由MgSiO3、MgO和MgCr2O4组成。微弧氧化着色膜层表面经有机镀膜复合改性后,其表面生长了一层有机薄膜,制备得到了浅绿色超疏水复合膜。微弧氧化着色膜层表面自由能高达74.86mJ/m2,并且具有高的极性分量35.79mJ/m2和色散分量39.07mJ/m2,使蒸馏水更容易在表面铺展开来,接触角接近于0°。经有机镀膜修饰低表面自由能物质后,其表面自由能降低至1.46mJ/m2,与蒸馏水的接触角达到169.2°,表现为超疏水特性。微弧氧化着色后Mg-Li合金表面表现出良好的耐腐蚀能力和电化学稳定性,微弧氧化膜经有机镀膜复合处理后,在0.1mol/LNaCl水溶液中与其基体相比,动电位极化自腐蚀电流密度由1.37×104A/cm2降低至5.60×107A/cm2,电化学阻抗谱中电荷传导电阻由4.50×102Ω·cm2提高至3.43×105Ω·cm2,其耐腐蚀性能进一步提高。(3)对等通道转角挤压(Equal channel angular pressing, ECAP)变形Mg-Li合金的耐腐蚀性能进行了研究。原始铸态Mg-Li合金晶粒较粗大,呈现等轴状,晶粒尺寸为200–600μm。ECAP变形使得晶粒细化明显,呈长条状,长轴方向的平均晶粒尺寸是415.2μm而短轴方向的平均晶粒尺寸是26.4μm。浸泡腐蚀结果表明,ECAP变形后Mg-Li合金与原始铸态合金相比,腐蚀坑数量明显增多,相互连贯并且沿塑性流方向分布,但是单个腐蚀坑的腐蚀深度较浅并且尺寸较小,表现为全面腐蚀,ECAP变形后存在大量晶体缺陷,为Mg-Li合金提供了大量氧化膜形核源。铸态合金经浸泡腐蚀后还存在α相,经过ECAP变形后Mg主要以Mg(OH)2存在,表面形成了具有半保护作用的氢氧化膜,能够在腐蚀介质和试样表面之间起到了良好的阻碍作用。经过ECAP变形后Mg-Li合金的耐腐蚀性高于原始铸态Mg-Li合金,在0.1mol/LNaCl水溶液中具有更高的开路电位,与铸态合金相比,动电位极化自腐蚀电流密度由4.53×10-5A/cm2降低至1.25×10-5A/cm2,电化学阻抗谱中电荷传导电阻由1508Ω·cm2提高至2969Ω·cm2,耐腐蚀性能得到提高。
其他文献
任何社会中,人们由于性别、年龄、教育、婚姻、制度、信仰、心理以及背景等各种因素都有可能遭受不公平的待遇,成为处于弱势地位的边缘人。海明威的短篇小说中,出现了这样的男性
2013年以来我国的研学旅行发展迅猛,已经构成国内旅游重要的组成部分。在我国研学旅行发展潜力巨大的同时也面临着诸多的问题和挑战。黄山市旅游资源丰富,尤其是极具特色的徽
目的利用~1H-NMR为基础的代谢组学研究牛黄解毒片中人工牛黄、石膏、冰片3味中药对雄黄的配伍减毒作用。方法 42只大鼠随机分成6组:A组(对照组)、B组(雄黄组)、C组(牛黄解毒
文章首先根据南海1987-2008年社会统计资料、1996-2008年土地利用变更调查数据以及1987、2003、2008年土地利用变化现状数据,运用GIS空间分析方法对南海区土地利用数量、结构
随着多空间分辨率、多光谱分辨率、多传感器遥感数据日益增多,遥感数据融合技术已经在地学领域得到了广泛应用。本研究选取RADARSAT-1的SAR影像和SPOT多光谱影像,经过几何校
随着数控机床向高速且高精度的方向发展,滚珠丝杠的精度要求也随之升高。滚珠丝杠的摩擦力矩是丝杠性能的一个重要指标。在国内,丝杠摩擦力矩的检测还处于一个比较落后的阶段
<正>有这样一个案例:新学期开学第一周,某幼儿园的小班。一名刚入园的幼儿将另一个小朋友的脸咬出了一圈红印子,班主任D老师赶快通知家长并送孩子到医院治疗。经医生检查,孩
会议
参考作物蒸发蒸腾量(ET0)是精准估算作物需水量、提高农田水分利用效率的重要依据。基于2013-2017年的田间试验数据以及相关气象观测资料,采用5种计算ET0的方法计算关中地区日
钨作为一种稀有金属,也是一种极其重要的战略资源,它以纯金属和合金形式被广泛应用于现代科学技术领域,正日益受到各国的高度重视。随着高速铁路、风电、航空航天等高新领域