AZ31镁合金的电化学腐蚀行为
第29卷 第1期2008年2月大连交通大学学报JOURNAL OF DAL I A N J I A OT ONG UN I V ERSI TYVol.29 No.1 Feb.2008 文章编号:167329590(2008)0120089204AZ31镁合金的电化学腐蚀行为谭庆彪,杨海刚,朱雪梅(大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028)3摘要:采用阳极极化和电化学阻抗谱(E I S)技术研究了AZ31镁合金的电化学腐蚀行为.阳极极化结果表明:AZ31镁合金在中性NaCl溶液中发生活化溶解,随Cl-浓度增加,腐蚀速率增加;在不同pH溶液中,随pH值增大发生由活化溶解向自钝化的转变,临界值为pH=10.5.电化学阻抗谱结果表明:在Ecorr-100mV电位下,阻抗谱由单一容抗弧组成,等效电路为Rs (QRt),表征析氢反应过程;在Ecorr电位和E corr+100mV电位下,阻抗谱由高频容抗弧和低频感抗弧组成,等效电路为R s(QR t(LR L)),感抗弧的出现表明电极反应过程中存在中间产物M g+.关键词:AZ31镁合金;腐蚀;阳极极化;电化学阻抗中图分类号:TG113.12文献标识码:AElectrochem i ca l Corrosi on Behav i ors of AZ31M agnesi u m A lloysT AN Q ing2biao,Y ANG Hai2gang,ZHU Xue2mei(College of Materials Science and Engineering,Dalian J iaot ong University,Dalian116028,China)Abstract:The electr oche m ical behavi or of AZ31Mg all oy was investigated by measuring anod2 ic polarizati on curves and electr oche m ical i m pedance s pectr oscopy(E I S).The results of anodic polarizati on indicated that AZ31all oy diss olves in the NaCl s oluti ons with pH of7,and corr o2 si on rates of the AZ31Mg all oy increase with Cl-concentrati ons.I n different pH values s olu2 ti ons,the transf or mati on fr om the active diss oluti on t o the passivati on is taken p lace for AZ31 Mg all oy at a critical pH value of1015.A t a cathodic potential,the E I S shows only a capaci2 tive l oop in the high frequency range accounts for hydr ogen evoluti on,and the equal circuit is R s(QR t).A t the corr osi on potential and an anodic potential,the E I S consists of t w o l oop s,one capacitive in the high frequency range and another inductive in the l ow frequency range whichindicates inter mediate p r oductsMg+,and the equal circuit is Rs (QRt(LRL)).Key words:AZ31magnesiu m all oy;corr osi on;anodic polarizati on;E I S 镁合金密度低、比强度和比刚度高、减振性能好、能承受较大的冲击载荷,在汽车制造、航空航天和电子领域具有广阔的应用前景[1].镁合金腐蚀性能差的缺点成为制约其在工程领域中广泛应用的瓶颈之一[2,3],主要表现为点蚀,尤其是在含Cl-环境中的点蚀问题备受关注[4].目前,镁合金在含Cl-环境中的腐蚀问题研究主要集中在相结构和微观形态对其腐蚀性能的影响,进而研究镁合金的腐蚀机制[5-7],但腐蚀环境,如溶液的pH值、离子种类和浓度等,对镁合金尤其是变形镁合金腐蚀行为和过程的影响报道较少[8].本文采用阳极极化和电化学阻抗谱技术研究了AZ31变形镁合金在不同Cl-浓度及不同pH值溶液中的电化学腐蚀行为及过程,旨在进一步探讨镁合金的腐蚀机制.3收稿日期:2006212224作者简介:谭庆彪(1981-),男,硕士研究生E2ma il:x mzhu@.90 大连交通大学学报第29卷1 实验方法 实验材料选用AZ31变形镁合金板材,名义成分为3%A l,1%Zn,0.2%Mn,其余为Mg .试样尺寸为18mm ×18mm ×8mm 3,采用Si C 砂纸依次研磨至2000#,1.5μm 金刚石抛光膏抛光,获得光滑表面,丙酮清洗,吹干备用.阳极极化曲线采用CP5-1型综合腐蚀测试仪测量.采用三电极体系,参比电极为饱和甘汞电极(SCE ),辅助电极为铂电极,工作电极为被测试样,有效面积为1c m 2.测量时,试样电极在溶液中稳定5m in 后获得稳定的开路电位(E OCP ),再从低于E OCP 约150mV 起,以1mV s -1的速度进行动电位扫描.腐蚀介质为pH 为7的0.01～0.1mol/L NaCl 溶液和pH 为5.8～13的溶液.电化学阻抗谱(E I S )采用CP5-2型恒电位/恒电流仪、AC5型宽带频响分析仪和PC 机进行测量,测试频率范围为30kHz -5mHz,正弦波交流激励信号幅值为5mV.应用Zsi m p W in 软件进行E I S 数据拟合.测量前在给定电位处极化5m in .腐蚀介质为pH 为12的0.5mol/L NaCl 溶液.实验所用药品均为分析纯,溶液采用去离子水配制.2 实验结果与讨论 图1 AZ31镁合金在Cl -浓度为0.01～0.1m ol/L的中性NaC l 溶液中的阳极极化曲线图1给出了AZ31镁合金在Cl -浓度为0.01～0.1mol/L 的中性NaCl 溶液中的阳极极化曲线.由图可见,AZ31镁合金在不同Cl -浓度溶液中具有相似的阳极极化行为,均发生活化溶解,表明该合金在中性NaCl 溶液中腐蚀严重.自腐蚀电位E corr 和阴极Tafel 斜率随Cl -浓度增加变化不大,说明Cl -浓度对自腐蚀电位和阴极析氢反应影响较小;而随Cl -浓度增大阳极电流密度增加.这是由于Cl -优先吸附在镁合金表面缺陷处,发生如下反应[9]:M g 2++2C l -→M gC l 2+2e(1)形成可溶性的MgCl 2,抑制了具有保护性的氧化物膜层的形成,有利于新鲜表面与电解质溶液接触,使腐蚀速率增加,腐蚀电流密度增大,Cl -浓度越大,上述作用越明显.图2 AZ31镁合金在pH 为5.8～13溶液中的阳极极化曲线图3 AZ31镁合金在0.5m ol/L 、pH 为12的NaC l 溶液中的阳极极化曲线 图2给出了AZ31镁合金在pH =5.8～13溶液中的阳极极化曲线.由图可见,AZ31镁合金自腐蚀电位E corr 随pH 值增加变化不大,维持在-1550mV 左右.pH 值小于9时,发生阳极活化溶解,没有钝化趋势.随着pH 值的增加直至13,(Mg,A l )(OH )n 或(Mg,A l )x O y 的致密氧化物膜形成[6],对基体起到了 第1期谭庆彪,等:AZ31镁合金的电化学腐蚀行为91 有效的保护作用,自钝化发生.致钝电流密度I c 和维钝电流密度I p 在pH 为12的溶液中最小,钝化能力最好,而pH 为13时,维钝电流密度反而增大,这可能是由于部分A l 2O 3转化成A l O -2进入溶液,使氧化物膜致密度降低,导致维钝电流密度I p 增大.图3给出了AZ31镁合金在0.5mol/L 、pH 为12的NaCl 溶液中的阳极极化曲线.由图可见,随着Cl -浓度增大到0.5mol/L,即使在pH 为12的条件下AZ31镁合金同样发生活化溶解.这可能是由于Cl -浓度的增大,(Mg,A l )(OH )n 或(Mg,A l )x O y 的致密氧化物膜被严重的破坏,形成大量可溶性的MgCl 2,腐蚀严重.为了进一步研究AZ31镁合金的腐蚀过程,测量了此条件下的E I S 谱.图4 AZ31镁合金在0.5m ol/L 、pH 为12的NaC l 溶液中的E I S 谱及其拟合谱图5 拟合E I S 谱的电极系统等效电路图4给出了AZ31镁合金在0.5mol/L 、pH 为12的NaCl 溶液中的E I S 谱及其拟合谱.测量电位分别为阴极电位-1657mV (E corr -100mV )、自腐蚀电位-1557mV (E corr )、阳极电位-1457mV (E corr +100mV ),如图3所示.图5给出了拟合E I S 谱的电极系统等效电路[10],分别对应阴极电位E corr -100mV [图5(a )]和自腐蚀电位E corr 、阳极电位E corr +100mV [图5(b )].图中,R s 为溶液电阻,Q 为常相位角元件,R t 为电荷转移电阻,L 为等效电感.E I S 谱均表现为圆弧形,表明在这三种电位下电极反应过程均受活化控制.在阴极电位E corr -100mV,E I S 表现为单一高频容抗弧,电极系统只存在一个时间常数,根据图5(a )等效电路进行拟合,拟合效果较好,表明电极表面膜完整覆盖在合金表面[11],主要进行阴极析氢反应.在自腐蚀电位E corr 和阳极电位E corr +100mV,E I S 均由高频容抗弧和低频感抗弧组成,电极系统存在两个时间常数,根据图5(b )等效电路进行拟合,拟合效果较好,感抗弧的出现表明阳极溶解过程中存在中间产物[10].宋光铃[11]等已证实镁在电极反应过程中出现单价Mg +,此时电极反应过程如下:M g →M g ++e(2)M g ++H 2O →M g 2++OH-+1/2H 2(3)2H 2O +2e →2OH-+H 2(4)且在E corr 下具有较大的容抗弧直径,表明在此二种电位下,合金虽具有相同的腐蚀机制,但自腐蚀电位下的合金表面氧化膜具有优于阳极电位下的保护作用.由图4还可见,R t 随测试电位升高而减小.在电极/溶液界面上,交换电流密度i 0和双电层电容C d l 可按下述公式计算[12]:i 0=(R T /nF )/R t (5)C d l =0.5πf m ax i 0(6)式中,n 为电极过程中的转移电荷数,F 为法拉第常数,f m ax 为容抗弧最高点频率.交换电流密度i 0表征腐蚀速率,随腐蚀速率增加而增加,式(5)表明电荷转移电阻R t 越大,电极腐蚀速率越小.综合式(5)和(6)可知,随着R t 增大C d l 减小,电极表面膜完整[10].R t 随测试电位升高而减小,表明合金表面膜由完整出现局部破坏,证明了部分保护膜机制[13]. 大连交通大学学报第29卷923 结 语(1)AZ31镁合金在中性NaCl溶液中发生活化溶解,随Cl-浓度增加,腐蚀速率增加;在不同pH溶液中,随pH值增大,AZ31镁合金发生由活化溶解向自钝化的转变,pH临界值为10.5.(2)AZ31镁合金在0.5mol/L、pH为12的NaCl溶液中发生电化学腐蚀,阴极过程为析氢过程;高于自腐蚀电位E,发生阳极溶解,电极反应过程存在中间产物Mg+.corr(3)AZ31镁合金在0.5mol/L、pH为12的NaCl溶液中随测试电位升高,电荷转移电阻R减小,低t频出现感抗弧,表明合金表面膜由完整变为局部破坏,证明了部分保护膜机制.参考文献:[1]C LOW B B.M agnesiu m industry overvie w[J].Advanced M aterials Pr ocesses,1996,150(4):33234.[2]K OJ I M A Y,A I Z AWA T,H I G ASH I K,et al.Pr ogressive step s in the p latfor m science and technol ogy for advanced magnesi2u m all oys[J].Materials Science Foru m,2003,419:3220.[3]S ONG G L,AT RE NS A.Corr osi on Mechanis m s of Magnesiu m A ll oys[J].Advanced Engineering M aterials,1999,1(1):11233.[4]MAK AR G L,KRUGER J.Corr osi on of magnesiu m[J].I nternati onalM aterials Revie ws,1993,38(3):1382153.[5]LUNDER O,V I D E M M,N I S ANC I O G LU K.Corr osi on resistant magnesiu m all oys[J].Journal of Materials 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铸态和挤压态AZ31镁合金在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀性能比较
铸态和挤压态AZ31镁合金在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀性能比较李捷帆;马莹;惠增哲;徐春杰;张忠明【摘要】The aim of this study was to investigate the corrosion performance of AZ31 alloy in 3.5% sodium chloride water solution.Optical microscopy and X-ray diffraction analysis were performed to examine microstructure of AZ31 alloys before and after hot extrusion. The corrosion behavior of the alloys prepared by as-casting and extrusion were investigated in 3.5%NaCl aqueous solution by immersion and electrochemical tests.The results indicated that the hot extrusion can obviously reduce the grain size of AZ31 alloy.The average grain size of the as-cast alloy was about 111 m,and the average size of the hot extruded alloy was about 9 m.There was no surface passivation at the initial stage during immersion corrosion of the AZ31 alloy in 3.5% sodium chloride water solution. The corrosion potential of the AZ31 alloy at as-cast state was-1.55 V,and increased to-1.52 V at extruded state. When the AZ31 was immersed for 72 h,the average corrosion rates of as-cast and extruded alloys were 4.293 mm/a and 2.957 mm/a,respectively. Hot extrusion can improve the corrosion resistance of AZ31 alloy in 3.5%NaCl solution.%目的：研究铸态和挤压态AZ31镁合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能。
AZ31镁合金表面单宁酸转化膜的组织结构与耐腐蚀性能
AZ31镁合金表面单宁酸转化膜的组织结构与耐腐蚀性能李锟;刘俊瑶;雷霆【摘要】利用单组分单宁酸为成膜剂,在AZ31镁合金表面制备无铬转化膜,采用L9(34)正交试验研究转化处理液中单宁酸的浓度、处理液pH值、温度和处理时间对转化膜形成和耐腐蚀性能的影响,获得最优的转化膜处理工艺.用扫描电镜与X射线光电子能谱对镁合金表面单宁酸转化膜的表面形貌、元素组成及化学价态进行分析,并通过电化学极化曲线和阻抗谱测试,考察镁合金表面单宁酸转化膜的耐腐蚀性能,阐明其形成机制.结果表明,镁合金在温度为50℃,pH值为2.5,单宁酸质量浓度为10 g/L的转化液中浸泡10 min,即可获得耐蚀性良好的单宁酸转化膜.单宁酸转化膜由镁合金表面溶解形成的镁离子Mg2+与单宁酸分子的酚羟基、羧基发生反应生成的镁金属有机螯合物组成,呈网状裂纹结构均匀覆盖于镁合金表面;单宁酸转化膜能有效提高AZ31镁合金的耐腐蚀性能,交流阻抗达到1 250 Ω/cm2,是基体镁合金阻抗(35 Ω/cm2)的300多倍.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2015(020)004【总页数】6页(P649-654)【关键词】单宁酸;转化膜;耐腐蚀;表面处理;镁合金【作者】李锟;刘俊瑶;雷霆【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG178镁合金作为轻金属材料之一，具有低密度、高强度、易加工等特点，已广泛应用于航空部件、电子工业、汽车制造业等领域[1−2]。
然而，镁金属的化学活性高，暴露于空气中易腐蚀。
合金表面处理是提高镁合金耐腐蚀性能最有效的方法之一。
对镁合金进行表面处理的方法有很多，如镁合金阳极氧化、化学转化处理、离子注入、化学镀以及电镀等[3−7]。
其中，化学转化处理工艺简单、成本低廉，将镁合金基体浸泡于转化处理液中，通过在镁合金表面生成一层化合物薄膜，起到对基体的保护作用。
AZ31B镁合金变极性等离子弧加丝焊接组织及腐蚀行为
文 章编 号 ：０ ２ ０ ５ （０ ｏ — ０ ２ ０ １０ — ２ Ｘ２ １）８ ０ ２ — ３ １
焊接技术 第４ 卷 ０ 第８ ０１ 月 期２１ 年８
Ａ ３Ｂ 镁 合 金 变 极 性 等 离 子 弧 加 丝 焊 接 组 织 及 腐 蚀 行 为 Ｚ１
赵 红 凯 ， 肖 锋 ，杨 旭 东 ３ ，鲁 维 ，李敏 拓 ，
正 面饱 满无 咬边现象 ，背面余 高 均匀合 适 ，焊缝 宏 观
形 貌 如 图 ２所 示 。
１ 试 验方 法
焊接 设 备 采 用 图 １所 示 的变 极 性 等 离 子 焊 接 系
统 ，该 系 统 主 要 由 Ｌ ＷＶ一 ０ ０立／ 两 用 纵 缝 、Ｘ １０ 卧 Ｍ
系统 控 制 器 、Ｘ Ｃ ６自动 弧 长 控 制 器 、Ｘ— Ｅ Ｄ Ｒ Ｖ 一 ＦＥ Ｅ
焊 接 技 术
第４ ０卷 第 ８期 ２ １ ０ １年 ８月
检测 到 ，因此减 少 了 电偶 腐蚀 的发 生 ，减缓 了焊 缝 的
腐 蚀 。而 焊缝 区域 由于组 织细 化 ，显著 地提 高 了镁 合
金 的耐蚀 性 ＿ ，所 以整 体来 看 焊缝 的耐蚀 性 有 提 高 ， ｌ ０ ］
其要强 于母 材 。
蚀 性 要 强 于 母材 。
．
焊 缝 的 耐
关 键 词 ： 变 极 性 等 离 子 ； 组 织 ： 腐蚀 中 国分 类 号 ：Ｔ ４ ７１ Ｇ ５ ． Ｇ ５ ． ；Ｔ ４ ６２ 文 献标 志 料 ，具有 高 的 比强 度 与
比刚度 、无磁 性 、可 回收 利用 等 优 点 ，在航 空 航 天 、
分 析 ，并 对 其 焊 接 接 头 的耐 蚀 性 进 行 了研 究 。
AZ31镁合金在模拟体液中的腐蚀行为研究
关键词 ： 镁舍金 ； 模拟体液 ； 局 部 腐 蚀 中 图分 类 号 ： ０６ ４ ６ ． ６ 文 献标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ３ ５ ３ — ０ ５
镁 及镁 合 金 具 有 优 良的综 合 力 学 性 能 、 良好 的生物 相容 性 以 及 生 物 可 降解 吸 收 性 ， 作 为 一 类
蚀行为 ， 发 现 镁 合 金 在 Ｈａ ｎ ｋ ’ Ｓ 液 中 的腐 蚀 主 要 为氯 离 子 引 起 的 点 蚀 ； 加 入 Ｈ： Ｐ Ｏ 和 ＨＰ Ｏ；
和 ＨＣ Ｏｆ离 子 的存 在 以及 Ｈａ ｎ ｋ’ Ｓ液 ｐ Ｈ 值 对
ＡＺ ３ １ 镁 合金 腐蚀 速率 和局 部腐 蚀倾 向 的影响 。
砂 纸逐级 打 磨至 １ ０ ０ ０ 后 ， 用 乙醇丙 酮清 洗 除油 。 腐蚀 介 质为 ８ ｇ ／ Ｌ 的 Ｎａ Ｃ １ 溶 液和 ｐ Ｈ一７ ． ４
的Ｈａ ｎ ｋ ’ ｓ 液（ 其 组成 为８ ｇ ／ Ｌ Ｎａ Ｃ １ ， ０ ． ４ ｇ ／ Ｌ ＫＣ １ ，
第３ ６卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
武
汉
科
技
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ６。 Ｎｏ． ５
Ｊ ｏ ｕｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｗ ｕｈａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
金 在 模 拟 体 液 中腐 蚀 行 为 的 影 响 。结 果 表 明 ， Ｈ Ｐ Ｏ 和 ＨＣ Ｏ 对Ａ Ｚ ３ １ 镁 合 金 在 Ｎａ Ｃ １ 溶 液 中 的 腐 蚀 具 有
AZ31镁合金在Na2SO4溶液中的电化学腐蚀行为
收 稿 日期 ：０ ２０ －９ ２ １－３２ 作 者 简 介 ： 光 志 （ ９６一） 男 ， 士 研 究 生 ； 张 １８ ， 硕
朱雪梅 （９ ４一） ， １６ 女 教授 ， 硕士 ， 主要从 事金属表 面改性及 腐蚀防护 的研究
Ｅ ｍａｌｘ ｈ ＠ ｄｔ． ｄ ．ｎ — ｉ ｍｚｕ ｊ ｅｕ ｃ ． ： ｕ
蚀条件 下 ， 于多孔氧化 膜对镁合 金耐蚀 性 能影 响 关 的报道 相对较少 ． 本文将 Ａ ３ 镁 合金 在 ｐ ． Ｚ１ Ｈ６ １ 的 ０ １ ｏ ／ ａＳ 模 拟 大气 腐蚀 条件 ） 液 中 ． ｌ ＬＮ ￣Ｏ （ ｍ 溶 长时 间浸 泡后 ， 用 阳极 极化和 电化学交 流 阻抗谱 利
关键 词 ：Ｚ １ Ａ ３ 镁合金 ； 硫酸钠溶液 ； 腐蚀产物膜 ； 电化学交流 阻抗谱
文献标识码 ： Ａ
０ ５Ｉ 舌 镁合 金是 目前工业 应 用 的最轻 的金属 结构 材 料 之 一 ， 有 高 的 比强 度 、 具 比刚 度 以及 良好 的铸 造、 焊接 、 尼减 震 、 阻 切削 加工 和尺 寸稳 定 性等 ， 再 加上 镁 资源 丰富 ， 合 金 产 品 可 回收 再 利 用 等 特 镁 点， 使镁 合金 成 为航 空航 天业 、 车制 造业 和 电子 汽 通讯 业 中首 选 的替 代 材 料 ¨ 但 是 ， 蚀 问题 仍 引． 腐 然是 制约 镁合 金 工程 应用 的 主要 问题 镁 的 电 剖． 极 电位较 负 ， 镁 合金 置 于空 气或 溶 液 中 ， 将 它将 与 水发 生 反应 ， 它 的表 面会 形 成 一 层 很 薄 的氧 化 在 膜 ， 反 应方 程式 为 ： 其
（ Ｉ） 量技术研 究 Ａ ３ 镁 合金 腐蚀 产 物膜 的形 ＥＳ 测 Ｚ１
镁合金的腐蚀机理分析
镁合金的腐蚀机理分析镁合金由于其优异的性能，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
然而，镁合金在使用过程中容易受到腐蚀的侵蚀，从而影响其性能和寿命。
因此，对镁合金的腐蚀机理进行深入分析对于改善其抗腐蚀性能具有重要意义。
1. 镁合金的腐蚀类型镁合金通常表现为均匀腐蚀和局部腐蚀两种类型。
均匀腐蚀是指整个合金表面均匀受到腐蚀的过程，而局部腐蚀则是在某些特定区域发生的腐蚀。
局部腐蚀又可以分为点蚀、缝蚀和孔蚀等形式。
2. 镁合金腐蚀的原因镁合金容易受到腐蚀的主要原因是其电化学活性较高，处于电化学电势序列中的负极位置。
在大多数环境中，镁合金处于不稳定的状态，容易与环境中的氧气、水和其他物质发生作用。
在水中，镁合金表面形成氢氧化镁，通过反应生成氢气并释放出氢氧根离子，导致镁合金发生腐蚀。
在氯离子的存在下，镁合金容易发生局部腐蚀，形成点蚀、缝蚀或孔蚀等。
氯离子会引发阴极和阳极反应，形成微观电池，在阳极区域形成局部的酸性环境，进而加速镁合金的腐蚀。
3. 镁合金的腐蚀防护措施为了改善镁合金的腐蚀性能，可以采取以下措施：3.1 选择合适的合金元素合金化是提高镁合金抗腐蚀性能的有效方法之一。
例如，通过添加锌、铝等元素，可以形成易被氧化的氧化膜，提高镁合金的耐腐蚀性。
3.2 表面处理通过表面处理改变镁合金的表面性质，形成一层具有较好保护性能的覆盖层，有效延缓腐蚀速率。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、电化学沉积、化学转化涂层等。
3.3 采用防腐涂层通过在镁合金表面涂覆一层防腐涂层，可以隔绝镁合金与腐蚀介质的接触，减缓腐蚀的发生。
常见的防腐涂层材料包括有机涂层、无机涂层和复合涂层等。
3.4 增加保护层在镁合金表面形成一层致密的保护层，可以有效避免环境气体和水的侵蚀。
例如，通过电解沉积或化学浸渍等方法在镁合金表面生成有机硅化合物，形成一层具有良好防护性能的保护层。
4. 结论镁合金的腐蚀机理是一种复杂的电化学过程，受多种因素的影响。
AZ31镁合金表面锡酸盐化学转化膜的研究
、
性 能好 等优 点 ， 在汽 车 、 机械 、 空 航 天领 域 以及 便携 航 式 电子仪表 、 计算 机等领 域得 到 日益 广泛 的应用 。 但镁 自身 的标 准 电极 电位 只 有一 ．７ ［ 化 学 、 ２３Ｖ １ ， 电化学 活性 高， 耐蚀性 很差 ， 为制 约其发 挥 眭能优势 的一个 主要 成
的涂装保护提供 良好基底。
１ 试验条 件及 方法
试 验所 用 材 料 为 经 轧 制 的 Ａ ３ 形 镁合 金 ， Ｚ １变 试
样 尺 寸 为 １ ｍ ｌｍｍｘ ０ ０ ｍｘ ０ ｌｍｍ，选 用 Ｎ ２ｎ ３３ ２ ａ Ｏ ・Ｈ Ｏ、 Ｓ
ＮａＰ ０ 、 ＯＨ 、 Ｈ３ ＯＯＮａ ＮａＰ ４・ ２ Ｏ、 Ｐ ４ ＨＦ ４ ２ ７ Ｎａ Ｃ Ｃ 、 ３ Ｏ １ Ｈ２ Ｈ３ Ｏ 、 、
。
Ｂ Ｍ 。 １） （ ｇ７ 相是 Ｍｇ与 Ａ 组成 的化合 物相 ， Ａ ３ Ａ： ｌ 在 Ｚ１
镁合金组织 中， 相 电位最负， （ ｇ相电位最大 ，仅 １ ３ ｏＭ ） ｔ （＋ Ｂ 电位介于二者之问， ） 三者的电位不同 ， 存在电位差 ，
收稿 １ ：０ ０ １— ３ ３期 ２ １ — ０ １
文 章 编 号 ：０ ０ １ １ ２ １— ５
图 １ 轧 制 态 Ａ ３ 合 金 显 微组 织 Ｚ１
由图 １可 见 ，Ｚ １ 合 金 组织 主要 由 ｏ Ｍｇ相 、 Ａ３ 镁 ｔ ） （ （ ＋ ） 晶 体和 少量 的点 状 １ ＭｇＡ。相 组成 。由于 ａ １共 ３ ３ １） （ ， 组 成 不 同 ，ｒＭｇ相 是 以 Ｍｇ为基 溶 有 Ａ 的 固溶 体 【 Ｏ（ ） ． ｌ ３ 一
AZ31镁合金表面聚吡咯的化学氧化合成及其耐蚀性能
关键词 ： 聚吡咯： Ａ ３ 镁合金： 硅烷： 耐蚀性 Ｚ１ 中图 分 类 号 ： ０６ ７ ４
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（ Ｐ ） 采用傅里 叶变 换￣＃ （ＴＲ） Ｐ ｙ膜． ｆＦ Ｉ 光谱分析 了镁合金表面聚吡咯膜结构， － 通过 电化学极化 曲线 、 电化学阻抗 谱（ ） 究了其 耐蚀性 能， 日Ｓ研 通过扫描 电子显微镜（ Ｅ 、 Ｓ Ｍ）Ｘ射线能量散射谱（ Ｄ 分析 了表面形貌和成分． Ｅ Ｓ） 和镁
合 金 裸 样 相 比， 吡 咯 膜 对 镁 合 金 腐 蚀 有 一 定 的抑 制 作 用 ． 烷 预 处 理 改 善 了 镁 合 金 ／ 吡 咯 体 系 的耐 腐 蚀 性 聚 硅 聚
AZ31镁合金的氧化膜研究
AZ31镁合金氧化膜的研究摘要在镁合金表面生成保护膜对镁合金起到保护作用，是一种最简单经济的方式。
本文对AZ31镁合金进行化学氧化成膜和电化学氧化成膜。
所用的镁合金试样表面积约为10-40cm2。
其中，化学氧化采用低浓度铬酸常温，化学氧化液的成分及含量为：CrO3（5g/L）、CaSO4（5g/L）。
对其氧化时间进行优化，得到2min左右时，氧化效果较好。
另外，本文采用了几种不同的电化学氧化方法成膜，发现电化学氧化液成分为NaOH/Na2SiO3/C6H5OH的电化学氧化方法所得的膜效果不错。
之后，改变这种电化学氧化液中各成分的含量，以进一步证明各成分的作用。
在化学氧化和电化学氧化成膜后，对试样进行静电粉末喷涂，测试涂膜性能。
发现涂膜性能良好。
另外，研究结果还表明：铬酸化学氧化所得的膜层均匀致密，孔隙率低。
电化学氧化所得的膜表面粗糙、多孔，孔隙率高。
对六价铬废液可以采用沉淀法回收处理。
关键词：AZ31镁合金，化学氧化，电化学氧化，静电喷涂A Study on the Oxide Film of AZ31 Magnesium AlloyAbstractA protective film on the surface of magnesium alloy can be used to protect the magnesium alloy, which is one of the most economical and simplest methods. In this paper, the chemical oxidation films and electrochemical oxidation films were prepared for AZ31 magnesium alloy. The surface area of magnesium alloy samples used in this paper was about 10-40cm2. Among them, the chemical oxidation films with low concentration of chromic acid were obtained at room temperature. The composition and content of chemical oxidation solution was CrO3 (5g/L), CaSO4 (5g/ L). Optimize its oxidation time, we found that the effect was better when the oxidation time is about 2min. In addition, several different methods of electrochemical oxidation films were used. When the electrochemical oxidation which solution components were NaOH、Na2SiO3 and C6H5OH were adopted , the effect was better . After then, to provide further evidence of the role of each component, we changed the contents of each component in the electrochemical oxidation of solution . The electrostatic powder coating was conducted after forming chemical oxidation films or electrochemical oxidation films. Coating performance was good when testing the properties. In addition, the results also showed that: chromate films obtained from chemical oxidation were even and tight, which porosity was lower. The surface of membranes from electrochemical oxidation were rough and porous, which porosity was higher. Waste solution including hexavalent chromium compounds could be recycled by precipitation method.Key words: AZ31 magnesium alloy, chemical oxidation; electrochemical oxidation; electrostatic spray目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1.镁及镁合金特性 (1)1.1.1.镁合金特点 (1)1.1.2.镁合金牌号 (1)1.2.镁合金的应用 (2)1.2.1.镁合金在汽车领域的应用 (3)1.2.2.镁合金在3C行业的应用 (4)1.2.3.镁合金在航天领域的应用 (4)1.2.4.镁合金在军事领域的应用 (5)1.2.5.镁合金在医疗器械上的应用前景 (5)1.3.镁合金腐蚀 (6)1.3.1.镁单质的不稳定性 (6)1.3.2.镁合金的第二相和杂质 (7)1.3.3.镁合金的环境因素 (7)1.3.4.镁合金的自然氧化膜 (7)1.4.镁合金表面防护 (8)1.4.1.化学氧化处理 (8)1.4.2.阳极氧化处理 (10)1.4.3.微弧氧化处理 (12)1.4.4.有机涂层处理 (12)1.4.5.金属涂层处理 (13)1.4.6.其他表面处理方法 (13)1.5.课题研究内容及意义 (14)1.5.1.课题研究内容 (14)1.5.2.课题研究意义 (14)第2章实验部分 (15)2.1.实验材料 (15)2.2.主要实验药品及设备 (15)2.2.1.实验药品 (15)2.2.2.实验仪器 (16)2.3.实验过程 (16)2.3.1.镁合金表面前处理 (16)2.3.2.化学氧化膜的制备 (17)2.3.3.电化学氧化膜的制备 (18)2.4.涂装 (20)2.4.1.几种主要的涂装施工方法 (20)2.4.2.涂料的分类 (20)2.4.3.进行涂装 (21)2.5.废液的处理及回收 (21)2.6.研究方法 (22)2.6.1.漆膜附着力测试 (22)2.6.2.漆膜耐腐蚀测试 (23)2.6.3.氧化膜的孔隙率测试 (23)第3章结果与讨论 (24)3.1.前处理时间的影响 (24)3.2.化学氧化结果与分析 (24)3.2.1.化学氧化液中各成分作用分析 (24)3.2.2.镀层表面形貌 (25)3.2.3.化学氧化时间对处理效果的影响 (25)3.2.4.漆膜性能测试结果与分析 (26)3.3.电化学氧化结果 (26)3.3.1.不同电化学氧化溶液的处理效果 (26)3.3.2.电化学氧化液浓度对处理效果的影响 (28)3.3.3.漆膜性能测试结果与分析 (31)3.4.氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.1.化学氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.2.电化学氧化膜孔隙率测试结果与分析 (32)第4章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)外文原文 (37)中文翻译 (56)第1章绪论1.1.镁及镁合金特性镁为银白色金属，熔点648.8℃，沸点1107℃；其密度为1.74g/cm3，大约是铝的2/3，是铁的1/4。
镁合金腐蚀的机理研究及其防腐措施的改进
镁合金腐蚀的机理研究及其防腐措施的改进镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优良的物理性能和机械性能，因此在航空、汽车、电子等行业中得到广泛应用。
但是，它也具有很强的腐蚀性，容易受到环境因素的影响而产生腐蚀，导致加工精度下降、材料性质变差，甚至影响到安全和寿命。
针对这个问题，科研人员长期以来一直在研究镁合金腐蚀的机理，并且采取各种措施来加以防治。
本文就对镁合金腐蚀的机理及其防腐措施的改进进行探讨。
一、镁合金腐蚀的机理1. 电化学腐蚀镁合金的腐蚀可以归纳为两类，一种是化学腐蚀，另一种是电化学腐蚀。
化学腐蚀是镁合金在一定条件下直接与氧气和水反应而发生的腐蚀，而电化学腐蚀则是在特定条件下，镁合金表面发生的电化学反应。
2. 腐蚀剂的作用腐蚀剂是导致镁合金腐蚀的重要因素，它可以使得镁合金表面形成锈蚀、裂纹、孔洞等缺陷，导致腐蚀加速。
目前认为导致镁合金腐蚀的腐蚀剂主要是盐酸、硫酸、硝酸等酸性物质。
3. 微观结构的影响微观结构是影响镁合金腐蚀的重要因素。
镁合金中存在大量的硬质相，如Mg17Al12、Mg2Si、MgZn2等，这些硬质相会形成电池对，使得材料的腐蚀速度加快。
同时，镁合金中的杂质和异质物也会使得腐蚀加速，因此在制备镁合金时，应尽量控制杂质和异质物的含量。
4. 温度、湿度和来流的影响环境中的湿度、温度和来流都会影响镁合金的腐蚀。
在高温和潮湿的环境中，镁合金的腐蚀速率会明显加快，而存在来流的区域，因为流体的冲蚀和离子的冲刷，也会导致腐蚀的加剧。
二、镁合金防腐措施的改进根据对镁合金腐蚀机理的认识，科研人员制定了多种防腐措施，包括表面处理、防腐涂层和添加合金元素等，这些措施不断得到改进和完善。
1. 表面处理表面处理是保护镁合金的最基本方法之一。
在表面处理中，人们主要采用阳极氧化法、电化学沉积法和化学沉积法等防腐技术。
阳极氧化法是目前应用最广泛的表面处理方法，它可以制备出均匀致密的陶瓷膜，从而有效地保护合金表面；电化学沉积法和化学沉积法则主要用于制备金属涂层或复合涂层。