【国家自然科学基金】_az91d镁合金_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

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【国家自然科学基金】_盐雾实验_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
科研热词耐蚀性能镁合金锌铝合金锌件铈盐转化钢铁钛盐转化膜超高强钢覆铜板表面形貌腐蚀行为耐蚀性耐腐蚀性能耐腐蚀性绝缘子稀土磷化相角特征相对湿度盐雾实验电流密度生成机制环境温度状态监测热浸镀锌涂层泄漏电流污秽等级模拟海水环境微弧氧化喷涂加速腐蚀实验交流阻抗谱交流阻抗 cu2
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词耐蚀性预镀镍镁合金铝合金表面硬度腐蚀结合力球状锌粉物相组成片状锌粉烧结nd-fe-b磁体涂层机械镀晶粒细化形成机理外场修复喷射式微弧氧化化学镀 ni-p镀层
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 12
科研热词阴极多弧离子阳极氧化镁合金膜下腐蚀电化学阻抗谱电化学噪声氙灯分形维数人工加速老化丙烯酸聚氨酯涂层 tin复合层 az91d镁合金
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

【国家自然科学基金】_镁基_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729

科研热词镁基复合材料力学性能镁碳纳米管微观组织复合材料储氢材料半固态数值模拟高能超声阻尼性能镁基纳米复合材料表面改性机械合金化反应球磨动力学储氢性能高温变形骨诱导性颗粒增强镁基复合材料非晶基复合材料长径比镁碳储氢材料镁基非晶复合材料镁基非晶合金镁基过渡金属氢化物镁基生物材料镁基合金镁基六铝酸镧钆镁基六铝酸镧镁基储氢合金镁基体复合材料镁基锡针状焦金属基纳米复合材料金属催化剂过氧化氢超细晶超疏水超声波触变成形表面膜自组装方法腐蚀性能缺陷预防组织模拟纳米碳化硅纳米复合材料纳米压痕纳米sicp 等效应力
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nb-si-fe mg\-2si mg2si1-xsnx mg2si-xgex mg-mn-sc合金 lm算法
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性能微晶碳异质形核大块非晶合金复合材料原位合成制备方法准晶强化储氢性能 x-射线衍射 ti颗粒 sicp/az61镁基复合材料 sicp/az61复合材料 sic_p sb变质 re-mg-ni系贮氢合金 p-c-t曲线 ni mg_2si mg2ni型 az61镁合金 az31镁合金
推荐指数 5 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

【国家自然科学基金】_镁铁质下地壳_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

科研热词中生代黑色岩系麻粒岩长英质大火成岩省镁铁质大火成岩省镁铁质下地壳锆石u-pb 锆石hf同位素部分熔融超高压变质作用碰撞后岩浆作用矿物热水喷流混合岩氧同位素橄榄石榴辉岩怀安岩石圈减薄大规模岩浆活动多阶段高温变质过程埃达克质岩地幔柱地幔改造作用去山根过程华北克拉通华北中国东部下地壳演化
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15
科研热词青藏高原镁铁-超镁铁质杂岩秦岭构造背景板内造山板内成矿断离岩石组合堆晶作用埃达克质岩地球化学地球动力学四方台历史地球系统动力学伸展成矿
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2011年科研热词镁铁质岩墙群锆石shrimp u-pb定年福建湄洲岛玄武岩流纹斑岩民乐铜矿床形成时差岩浆演化寄主花岗岩地球化学力马河岩体云南中三叠世 sr-nd同位素 ec-afc模型推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
科研热词岩石成因黑龙江省麻粒岩麦嘎岩基青藏高原闪长质包体锆石u-pb定年锆石u-pb 锆石lu-hf同位素锆石la-icp-ms定年锆石hf同位素铜镍硫化物矿床金川金厂石英闪长岩西藏措勤西秦岭蟒岭莒南花岗闪长斑岩花岗岩结构水红外光谱硫化物熔离深部预富集深部过程橄榄岩暗色包体斑岩矿床成矿作用岩石圈地幔岩浆演化岩浆混合大陆碰撞造山地质学地球化学围岩建造原生岩浆北秦岭乌拉嘎金矿下地壳

【国家自然科学基金】_分形曲线_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

科研热词分形维数分形微扰法分层介质高光谱影像透射系数电磁波透射二维fbm分形粗糙面黏土矿物高岭土飞镖投掷颗粒组成非均匀流动镁合金重构天线道路工程转子系统车牌字符路面材料谐振天线表面纹理表面形貌腐蚀结构性软土结构函数法纹理编码紫色土精密光整加工粗集料粗糙面粒度分布筛下累积产率竖直抛撒空间分形磨粒喷射砂岩矩量法电磁波散射电磁散射特征粗糙度爆炸激光轮廓仪混凝土流动模式波形坡度法冲击破碎泊松盘沥青混合料性能水分特征曲线气体水合分离机械制造工艺与设备曲面平均倾斜角
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
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中心投影变换一维分形海面模型 rf-mems nakano方程 langmuir膜 eis b样条 am60

【国家自然科学基金】_al-mg合金_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730

推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词高钛铁锯齿形屈服表面状态绝热温度红外测温电子探针热还原抛光液抛光布应变局域化单因素法化学机械抛光动态应变时效
科研热词力学性能 al-mg合金高能微弧火花合金化非晶形成能力镁合金铝镁合金腐蚀耐蚀性能红外测温粘度熔体温度显微结构显微组织快速凝固过程微观结构强化作用分子动力学模拟再结晶共价键 y portevin-le chatelier效应 al-zr-cr-la多元弥散相 al-mg合金熔体
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
科研热词铝镁合金高压扭转铝热剂透射电子显微镜自组装分子膜纳米结构稀土la 电子辐照热反应活性激光加工机械合金化接触角微观组织微结构形变缺陷大塑性变形均质形核过冷度固-液界面能分子动力学模拟凝固区间 al-mg合金
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2011年科研热词推荐指数铝镁合金 2 al-mg合金 2 胞状组织 1 第一性原理 1 溶质原子 1 层错能 1 孪晶 1 动态应变时效 1 分子动力学 1 位错组态 1 位错 1 taylor晶格 1 portevin-le chatelier effect 1
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

【国家自然科学基金】_力学性能测试_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

科研热词力学性能复合材料显微组织微观结构碳纳米管显微结构纳米复合材料性能微观组织弹性模量镁合金铝合金聚酰亚胺聚氯乙烯聚乳酸聚丙烯电学性能生物力学拉伸强度抗压强度表面处理组织磷酸钙碳纤维氧化铝多壁碳纳米管动态力学性能再结晶共混 93w-ni-fe合金高应变速率高密度聚乙烯骨韧化隔声降解阴极材料铸锻双控成形配合比试验覆层材料表面改性苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚氨酯聚乙烯醇聚丙烯腈纤维结构组织工程纳米al2o3 纤维粉末冶金法
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离聚体硅烷偶联剂疲劳电脉冲孕育处理电磁热效应电导率生物材料环氧树脂燃烧合成热稳定性热性能热处理炭/炭复合材料混凝土氨气残余应力杂化薄膜机理晶粒细化断裂韧性掺锶铜酸镧接枝改性抗裂性能性能测试影响因素尼龙6 壳聚糖增韧团簇合成反应挤出原位聚合压力铸造力学行为分散凝固组织共晶生长二氧化硅中间相沥青丁二烯 cu-ni-cr合金 az91d镁合金 al-zn-mg-cu-zr合金高锌镁合金高能球磨高温特性高温力学行为高性能混凝土高强铝合金高强钢高强混凝土高应变率高岭土骨缺损
科研热词力学性能显微组织聚丙烯微观结构复合材料组织微观组织聚氯乙烯性能生物相容性生物力学注射成型阻尼性能金属间化合物采矿工程改性高密度聚乙烯预测静电纺丝镁合金铝合金聚酰亚胺聚氨酯热性能混凝土支架振动力场弹性模量夹杂物多孔支架壳聚糖增韧动态力学性能骨组织工程骨修复静电纺隔声材料钢渣粉辐照交联超重力聚羟基丁酸-羟基戊酸聚氨酯水性分散体聚乳酸聚乙烯醇聚丙烯酰胺耐水性羟基磷灰石纳米羟基磷灰石纳米纤维膜纳米复合材料管材离子注入

【国家自然科学基金】_金属镁_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
科研热词镁薄膜镁基底铪进展超疏水电沉积晶粒尺寸抗腐蚀循环伏安制备
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3
2014年科研热词镁粒径分布储氢材料推荐指数 1 1 1
2008年序号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
科研热词聚吡咯黏度防腐蚀防腐性能镁合金表面形貌表面张力电致塑性效应电导率熔体发泡法滴状冷凝泡沫铝氨基乙酸氢氧化镁极化曲线无泡层无机化学掺杂成核中心密度总变形率微/纳米结构对甲苯磺酸变形抗力发展前景化学液相沉积化学氧化法加工过程加工新技术分形维数
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
2011年科研热词推荐指数镁 2 可充镁电池 2 镁基复合材料 1 镁化合物 1 金属有机化合物 1 金属催化 1 还原 1 菱镁矿 1 脱水技术 1 脱水 1 聚合物电解质 1 纳米线 1 离子液体 1 碳热还原 1 短炭纤维 1 真空冶金 1 直接氮化法 1 盐湖卤水 1 界面 1 电解液 1 电沉积 1 电化学嵌镁 1 熔盐 1 焦煤 1 热解 1 海水 1 水氯镁石 1 氮化铝 1 氧化镁 1 正极材料 1 有机化合物的合成 1 无水氯化镁 1 可逆性 1 化学镀镍 1 化学嵌镁 1 六水合氯化镁 1 mg(ax4-nrn'r'n″)2络合物 1

【国家自然科学基金】_对消_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

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nlms算法 lms算法 bhu-2d az91d镁合金 8 mm波段 3阶交调失真
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科研热词消化酶消化率营养效应盲信号分离牙鲆消化生理杂波抑制机载雷达定位大豆低聚糖三疣梭子蟹(portunus tritubrculatus) 麦克风阵列频谱泄漏频域相干积累法频域残差图像非均匀环境青光眼需钠弧菌(vibrio natriegens) 闪光视觉诱发电位镁合金铝合金铂族元素通道均衡逐级干扰对消连锁不平衡转移涂料谐波分析认识视觉诱发电位表面质量菱形金属纳米粒子舌像分剖自适应调整累加时间自适应对消自适应自发脑电信号自参考自相关自适应干扰对消自参考、自相关、自适应干扰对消技术自动对消胶红酵母菌(rhodotorula mucilaginosa) 群体结构综述线性汇编紫外辐射空时自适应处理空域滤波移位对消磁场检测磁传感器碱熔短小芽孢杆菌(bacillus pumilus) 瞬时自相关
科研热词推荐指数鲁棒控制 2 情绪 2 马赫-曾德尔干涉仪 1 食物 1 非肺静脉异位兴奋灶 1 非线性控制系统 1 非整数次谐波 1 青少年 1 集员估计 1 闭环增益成形 1 镜频对消 1 镜像映射 1 镁合金 1 通货膨胀 1 通信仿真 1 近半固态 1 跳频 1 跟踪控制 1 谐波检测 1 误码率 1 误差信号放大器 1 词汇判断 1 薄荷醇 1 薄荷酮 1 自适应神经网络 1 自适应滤波 1 自适应消噪 1 自适应对消 1 自适应噪声对消技术 1 自参考、自相关、自适应干扰对消1 联合像素矢量 1 羟基保护 1 组织演变 1 级联倍频和差频 1 红褐斑腿蝗 1 等温热处理 1 码型转换 1 直达波干扰 1 直流侧电压 1 盲信号分离 1 百里酚 1 电磁干扰 1 滑动平均滤波 1 温度 1 混沌通信 1 混合有源滤波器 1 消极偏向 1 消失模铸造 1 消化酶活性 1 消光比 1 注意资资 1 波束形成 1

AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究 Ⅱ手汗液中尿素对AZ91D腐蚀的缓蚀机制.pdf

收稿日期:2003212214;修订日期:2004205221基金项目:国家自然科学基金面上基金资助项目(50001013)作者简介:李瑛,女,1968年生,博士,辽宁沈阳人,从事腐蚀电化学研究AZ91D 镁合金手汗腐蚀机理研究II 手汗液中尿素对AZ91D 腐蚀的缓蚀机制李　瑛　张　涛　王福会(中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室沈阳110016)摘要:通过建立简易气体收集装置,研究了尿素存在与否时,手汗液中不同组分对AZ91D 合金表面析氢动力学过程的影响.通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱图等电化学测试手段,探讨了尿素对镁合金在手汗模拟液中的作用机制.发现尿素可在合金表面吸附,进而改变镁合金/腐蚀介质界面的界面电容及改变腐蚀体系中OH -离子的浓度,使合金表面容易形成具有部分保护作用的MgO 膜,最终减缓了手汗液对镁合金的腐蚀.当腐蚀体系存在Cl -时,尿素的缓蚀能力变得很弱.关键词:AZ91D 镁合金　手汗　尿素　缓蚀作用中图分类号:TG 1711 文献标识码:A 文章编号:100524537(2004)06203342051前言前期AZ91D 镁合金在手汗模拟液中腐蚀的动力学研究结果表明[1],手汗液中尿素对镁合金在纯水中的腐蚀具有一定的缓蚀作用,并在一定程度上减缓了乳酸对镁合金的腐蚀作用,但有Cl -存在时,这种缓蚀作用显著下降.下面的研究工作将侧重对上述现象的微观机制进行探讨.2　实验方法实验材料选用耐蚀铸造镁合金AZ91D (主要成分为:Al 8177%,Zn 0174%,Mn 0118%,Ni 01001%,Cu 01001%,Ca <0101%,Si <0101%,K <0101%,Fe <01001%,Mg 余量).实验前经800#SiC 砂纸打磨,蒸馏水冲洗,热空气吹干后放置于干燥器待用.电极的工作表面积为10mm ×15mm ,非工作表面用环氧树脂涂封.腐蚀介质使用一次蒸馏水配制的1mol/L 尿素、9g/L 乳酸、1mol/L 尿素+9g/L 乳酸、1mol/L 尿素+1mol/L NaCl 、1mol/L 尿素+1mol/L NaCl +9g/L 乳酸.使用试剂皆为分析纯.本工作通过测量氢的析出速率来评价镁合金的腐蚀速度,研究尿素存在与否时,手汗液中不同组分对AZ91D 合金表面析氢动力学过程的影响[2].动电位极化曲线测量采用美国EG &G PAR 公司生产的M352电化学测试系统及三电极体系,参比电极采用饱和甘汞电极,辅助电极为铂电极.动电位扫描测量范围从相对于腐蚀电位-150mV 开始到-800mV (SCE )结束,扫描速度为01166mV/s.电化学阻抗谱(EIS )采用美国EG &G PAR 公司生产的M378电化学测量系统,激励信号是振幅5mV 的正弦波,频率从500×10-3Hz 到100kHz.以上实验均在25℃±1℃环境下进行.3结果与讨论311尿素对镁合金在手汗模拟液中腐蚀的抑制作用AZ91D 镁合金在含尿素和不含尿素的纯水、乳酸、NaCl 、NaCl +乳酸等四种介质中析氢量随浸泡时间的关系曲线见图1.可知,尿素加入后,镁合金在纯水和乳酸介质中的腐蚀速度都有所减缓,说明尿素对镁合金在纯水和乳酸介质中的腐蚀都具有缓蚀作用.从有无尿素时镁合金表面析氢动力学曲线拟合结果可知,对于纯水介质,尿素加入后,析氢动力学曲线没有改变,都满足logistic 关系式;而在乳酸介质中,尿素加入后,析氢动力学由满足直线关系转为满足二次函数关系,说明尿素影响了镁合金的腐蚀过程,并最终导致合金的腐蚀速度降低.但当NaCl 以及乳酸与NaCl 共存时,尿素的加入并不显著影响镁合金的腐蚀速度.312尿素对镁合金在手汗模拟液中腐蚀行为的影响为了探讨尿素对镁合金在手汗模拟液中的作用机制,首先探讨了尿素加入前后镁合金动电位极化曲线的变化规律,结果见图2,拟合结果见表1. 从动电位极化曲线测试结果可知,尿素加入前后镁合金的阴、阳极极化曲线不同,说明镁合金的阴、阳极反应历程发生了变化.由于镁合金腐蚀存第24卷第6期2004年12月中国腐蚀与防护学报Journal of Chinese society ofr Corrosion and Protection Vol 124No 16Dec 12004T able1Electrochemical corrosion data for AZ91D alloy in the different solutionsB a/mV B c/mV E corr/V i corr/A・cm-2R p/ΩE(I=0)/V water319268-114892164×10-62110×104-11489water+urea525542-114792164×10-64121×104-11470lactic acid459555-113282167×10-42157×102-11328lactic acid+urea466662-114001180×10-44121×102-11399NaCl////3211-11586NaCl+urea////5196×102-11583lactic acid+NaCl345888-117008113×10-31519-11362lactic acid+NaCl+urea129151-115801117×10-31215-11700Fig.1The kinetics of hydrogen evolution from AZ91D alloy immersing in the different kinds of media with and without urea.(a)dis2 tilled water(b)lactic acid(c)NaCl(d)lactic acid+NaCl在负差数效应[3],因此,动电位极化曲线获得的腐蚀电流密度不能精确反映合金的溶解速度,但结合析氢量的测试结果(图1)可知,在水体系,尿素的加入使合金的腐蚀过程受到抑制,并且合金的自腐蚀电位几乎不发生变化,说明尿素对阴极和阳极反应历程的抑制程度相当;在乳酸体系,尿素具有较高的缓蚀作用,它的加入使腐蚀速度降低了近一倍,从自腐蚀电位的变化可知,自腐蚀电位负移70mV,说明合金的阴极反应受到强烈抑制.而当氯离子与乳酸、尿素共存时,材料的腐蚀电位再度降低了近200mV,但合金的腐蚀速度却比无氯离子存在时有所提高,说明氯离子加入后,合金的阳极溶解速度提高.为了进一步获得材料在加入尿素前后的界面和电极反应动力学信息,还测定了尿素添加前后合金的电化学阻抗谱(图3).利用相应的等效电路对EIS 谱拟合,可以获得镁合金/溶液界面电容、反应转移电阻等信息,各种体系中镁合金界面电容和转移电阻的拟和结果见表2.可知,当在纯水和乳酸介质中添加尿素时,都将使镁合金的反应转移电阻有所上升,尿素对镁合金在上述体系中的腐蚀行为具有一定的抑制作用.这与极化曲线的测量结果一致.对于纯水体系,当尿素加入后,镁合金的界面电容值增加.虽然没有尿素的介电常数,但从与其结构相近的甲酰的介电常数可知,尿素的介电常数大于5336期李　瑛等:AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究 Fig.2The polarization curve of AZ91D in different media with and without urea(a)distilled water(b)lactic acid(c)NaCl(d)lactic acid+NaClT able2T ransient resistance(R t)and double2layer capacitive(C dl) of the AZ91D alloy interface in different test s olutionsC/F・cm2R/Ωwater7197×10-677613 water+urea9184×10-63136.1 lactic acid1168×10-41214 lactic acid+urea2145×10-51415 NaCl1163×10-569217 NaCl+urea1147×10-51351 lactic acid+NaCl3198×10-5812 lactic acid+NaCl+urea8106×10-5617水的介电常数[4],镁合金界面电容的增加说明表面吸附了一定量的尿素.从而说明尿素在抑制镁合金腐蚀方面起到了一定的作用.在乳酸体系,尿素加入后合金的界面电容值降低.从乳酸和尿素的分子结构可知,两者间较易形成氢键,进而形成新的有机化合物,这种新的化合物的介电常数较小,当其在合金表面吸附时,导致合金的界面电容值降低. 但在影响镁合金腐蚀方面,还有一个重要因素,既OH-离子浓度,上述体系各自的pH值见表3.可知,除了乳酸体系,尿素的加入都导致体系的碱性增加,而众所周知,OH-离子浓度的增加同样可以在一定程度上抑制镁合金的腐蚀,从上述体系看,只有在乳酸中添加尿素时,体系的pH值不发生变化,但此时合金的反应转移电阻变化也较微弱,而在其他体系,材料的反应转移电阻变化较大,因此,可以断定,尿素对镁合金腐蚀的抑制作用更主要地源于使体系的OH-离子浓度增加,而尿素的覆盖作用相对较弱.从上述的研究结果可以看出,尿素主要从以下几方面影响了镁合金在手汗模拟液中的腐蚀行为:①尿素本身在镁合金表面的吸附作用;②尿素与Cl-间的竞争吸附;③尿素与乳酸间形成的化合物的吸附作用;④尿素在手汗液中水解电离出的OH-离子对镁合金腐蚀行为的抑制作用.T able3The p H values of test solutionstest solutions p H valueswater7water+urea915NaCl7NaCl+urea915lactic acid318lactic acid+urea318lactic acid+NaCl+urea318633　中国腐蚀与防护学报第24卷从尿素的化学结构看,尿素具有双胺基,可提供孤对电子,能够吸附在镁合金表面,对合金的腐蚀起到一定的保护作用.但尿素的吸附能力远弱于作为缓蚀剂的胺盐,这一方面表现在它对镁合金的抑制作用较弱;另一方面则表现在当具有强特性吸附能力的Cl-存在时,镁合金的活性吸附点基本全部为Cl-占据,尿素几乎不在合金表面吸附,镁合金的界面电容不变.尿素为酰胺类化合物,它能与乳酸分子通过氢键形成新的化合物,该化合物虽然具有一定的吸附能力.但当Cl-存在时,镁合金上该化合物的吸附同样会被Cl-离子取代.尿素的存在使水溶液显弱碱性,在无乳酸存在时,尿素离解出的OH-离子是影响镁合金腐蚀行为的主要因素,OH-离子浓度的增加使合金表面较易形成具有一定保护作用的MgO膜,腐蚀速度降低,但当有乳酸出现时,溶液显酸性,此时尿素和OH-离子的作用都非常微弱,主宰镁合金腐蚀的是溶液中的H+,此时,有无尿素时合金具有同样的腐蚀速度.4结论(1)尿素加入到纯水和乳酸体系中可在一定程度上减缓镁合金的腐蚀速度,并改变了镁合金的阴、阳极反应历程.(2)尿素的吸附能力远远弱于Cl-离子,因此,当Cl-离子存在时,尿素基本上不在镁合金表面发生吸附.(3)尿素对镁合金腐蚀行为的影响主要是通过改变腐蚀体系中OH-离子的浓度,尿素的加入使体7336期李　瑛等:AZ91D镁合金手汗腐蚀机理研究系显碱性,高浓度的OH-离子使合金表面容易形成具有部分保护作用的MgO膜,腐蚀速度降低.参考文献:[1]Li Y,Zhang T,Wang F H.Corrosion behavior of AZ91D magne2sium alloy in hand sweat I[J].J.Chin.Soc.Corros.Prot.,2004,24(5):267(李瑛,张涛,王福会.AZ91D镁合金汗腐蚀机理研究[J].中国腐蚀与防护学报,2004,24(5):276)[2]Song G L,Andre J Atrens,StJohn David.A hydrogen evolutionmethod for the estimation of the corrosion rate of magnesium alloys[A].Magnesium Technology2001[M].Edited by Hryn J.TMS(The Minerals,Metals&Materials Society),2001:255[3]Song G L,Atrens A,St John D,Wu X.The anodic dissolution ofmagnesium in chloride and sulphate solution[J].Corros.Sci., 1997,39(10):1981[4]Dean J nge’s Handbook of Chemistry[M].Mc Graw2Hill:1985CORR OSION BEHAVIOR OF AZ91D MAGNESIUM ALLOY IN HAN D SWEAT Ⅱ.Inhibiting mechanism of urea on magnesium alloy AZ91D in hand sw eatL I Y ing,ZHAN G Tao,WAN G Fuhui(S tate Key L aboratory f or Corrosion and Protection,Institute of Metal Research,The Chinese Academy of Sciences,S henyang,110016)Abstract:In this work,the inhibiting mechanism of urea on AZ91D alloy in hand sweat had been investigated by the EIS and polarization curves.It has been found that urea absorbed on the surface of magnesium alloy and changed the capacity of alloy/solution interface by the EIS,polarization curve of AZ91D in different kinds of medium with and without urea.With the addition of urea,the concentration of OH-in the corrosion medium was increased.In this case,a protective film(MgO)formed on the alloy surface and the corrosion rate was decreased. Because of competitive adsorption of Cl-and OH-on the surface of AZ91D alloy,the inhibiting efficiency of urea decreased rapidly if the test solutions with Cl-.K ey w ords:AZ91D,corrosion in hand sweat,urea,efficiency of inhibitor833　中国腐蚀与防护学报第24卷。

AZ91D镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究

第45卷　增刊2006年5月厦门大学学报(自然科学版)Journal of Xia men University (Natural Science )Vol .45　Sup.M ay 2006 收稿日期:2006201218 基金项目:国家自然科学基金(20573086)资助作者简介:王周成(1963-),男,博士,副教授. 3通讯作者:zcwang@x mu .edu .cnA Z91D 镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究王周成3,唐　毅,许　杰(厦门大学化学化工学院材料科学与工程系,福建厦门361005)摘要: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.关键词:镁合金;微弧氧化;表面处理;耐蚀性能中图分类号:O 646 文献标识码:A 文章编号:043820479(2006)S 20292204 镁及镁合金具有密度低,比强度高的特点,并且散热性佳、回收性好、抗电磁干扰、屏蔽能力强以及能量衰减系数大等特性,在航空航天、汽车工业、光学仪器、计算机制造、家电、通讯以及医疗器材等领域有着广泛的应用[1～3].然而,由于镁合金的化学活性较高,在空气中很容易氧化,生成疏松、保护能力差的氧化膜,导致镁合金在潮湿的大气、土壤和海水中都容易发生严重的腐蚀,限制了镁合金的广泛应用.为了使镁合金得到更为广泛的应用,对其进行表面处理已成为日益重要的研究课题[4～6].微弧阳极氧化又称为微等离子阳极氧化或阳极火花沉积,是将金属材料置于电解质溶液中,利用火花放电作用在其表面原位生成陶瓷膜层的方法.由于阳极氧化膜与金属基体结合力强,电绝缘性好,光学性能优良,耐热冲击,耐磨损,耐腐蚀,因此阳极氧化已经成为镁及镁合金常用的一种表面改性方法[7,8].镁合金微弧阳极氧化过程是将镁合金置于电解质溶液中,在一定电压作用下,使表面微孔中产生火花放电斑点,火花放电使阳极表面局部温度升高,微区温度高于1000℃,从而使阳极氧化物熔覆在金属表面,形成陶瓷质的阳极氧化膜.镁合金微弧阳极氧化电解液的组成决定了氧化膜层的组成和性质.现有关于镁合金微弧阳极氧化防腐蚀处理的溶液配方大多含有Cr 6+,对环境有害.实际应用中电解液应不含对环境有害的物质,同时具有成本低、易于维护等特点.AZ91D 镁合金是目前使用最多的典型压铸镁合金,本文对适合于AZ91D 镁合金微弧阳极氧化的电解液组成经过实验筛选,获得了一种简单、环保的电解液配方,并对微弧阳极氧化所得的具有多孔状结构氧化膜进行表面后处理,进一步提高其耐蚀性能.1　实验部分选材为AZ91D 铸造镁合金,成分(质量百分数)为A l 9.1%,Zn 0.85%,Mn 0.17%,Si ≤0.05%,Fe ≤0.004%,Cu ≤0.015%,余量为Mg .本实验工艺流程如下:制备样品→砂纸打磨→水洗→微弧阳极氧化→水洗→后处理→吹干样品工作面尺寸为10mm ×10mm ,非工作面采用环氧树脂封住.用水磨砂纸由粗到细打磨(320#→500#→800#→1200#)至表面无划痕.所用的电解液组成不含对环境有害的物质,并且原料廉价易得(见表1).所用药品为分析纯,用去离子水配制.表1　电解液的组成Tab .1　Compositi on of electr olyte成分含量/(g ・L -1)Na OH 56Na 2Si O 334H 3BO 322Na 2CO 332 微弧阳极氧化过程在室温下进行,采用直流电源,以AZ91D 镁合金试样为阳极,铂片为阴极,两极间的距离为2c m.接通电源后,缓慢升高电压,当电压升到64V 时,试样表面出现弧光放电现象,并有细微的爆破声.保持该电压2m in,缓慢升高电压直至表面重新增刊王周成等:AZ91D 镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究・293　・出现密集均匀的放电火化.重复上述过程,当电压增加到96V 时,停止增大电压,直至规定氧化时间.微弧阳极氧化过程中用磁力搅拌以保持整个体系恒温和电解液成分的均匀,氧化时间为25～30m in .采用水合和有机物封孔对微弧阳极氧化获得的多孔氧化膜进行表面后处理.水合封孔是将微弧阳极氧化后的样品置于沸水中煮10m in;有机物封孔是用丙酮将环氧树脂或酚醛清漆稀释,将微弧阳极氧化后的样品在有机溶液中反复浸渍多次,每次均把表面多余的有机物用蘸过丙酮的棉花擦去.用Phili p s XL30E 型扫描电子显微镜表征氧化膜的表面形貌.用电化学交流阻抗谱和动电位扫描极化曲线评价氧化膜的耐蚀性能.电化学交流阻抗采用EG&G P ARC M378电化学阻抗测试系统,配合5210锁相分析仪和263恒电位仪,在自腐蚀电位下测定,频率范围0.1Hz ～100kHz,激励信号5mV.极化曲线采用EG&G P ARC M351腐蚀测试系统,配合263恒电位仪,动电位扫描速度为1mV ・s -1.采用三电极体系,以3.5%NaCl 溶液为电解液,铂片为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极,实验在室温下进行.2　结果与讨论2.1　表面处理对氧化膜结构的影响微弧阳极氧化过程中,在强电场作用下,开始形成氧化膜的薄弱位置首先被击穿,进而引起整个氧化膜的介电击穿,发生微区弧光放电,因此微弧氧化获得的氧化膜具有多孔结构[9,10].从AZ91D 镁合金微弧阳极氧化膜表面的SE M 图(见图1a )可以看出,氧化膜表面由直径几十微米大颗粒及大量几微米小颗粒组成,颗粒熔化后连在一起,每个大颗粒中间残留一个几微米大小的放电气孔,颗粒上能观察到氧化膜熔化的痕迹.氧化膜孔洞的存在使腐蚀介质容易渗入,导致基体腐蚀.为了提高氧化膜的耐蚀性有必要进行表面后处理,将孔洞封闭,以便隔绝基体和外界环境介质的接触,增加其防腐性能.本文采用水合和有机物封孔两种表面后处理方法.水合封孔是利用表面的金属元素同沸水反应形成金属的氢氧化物或氧化物沉淀,沉积在孔洞中从而将孔洞填充起来;有机物封孔则是利用物理吸附作用使有机物流动填充到孔洞中将其封闭起来.图1b 、c 和d 分别为采用水合、环氧树脂和酚醛清漆封孔处理后的氧化膜表面SE M 图.由图1b 可见,采用水合封孔对氧化膜孔洞起到了较好的封闭作用,但是由于沉积反应以及孔洞大小的不均匀性导致封闭处理后孔径较大的位置未能完全填充,仍然存在微小的孔洞.环氧树脂的流动性较差,封孔处理后表面不均匀,有个别孔洞未被封闭(见图1c ).而酚醛清漆具有良好的流动性,可以很好的填充孔洞,封孔处理后表面平滑、致密(见图1d ). 图1　AZ91D 镁合金微弧氧化膜的表面SE M 图(a )没有后处理;(b )水合封孔;(c )环氧树脂封孔;(d )酚醛清漆封孔.Fig .1　SE M i m ages of the surface mor phol ogy of m icr o 2arc oxidizati on fil m s on AZ91D magnesiu m all oy・294　・厦门大学学报(自然科学版) 2006年图2　AZ91D镁合金(a)及其微弧阳极氧化膜经水合(b),环氧树脂(c)和醛清漆封孔(d)后的电化学交流阻抗Nyquist谱 Fig.2　Nyquist p l ots of AZ91D magnesiu m all oy(a)and its m icr o2arc oxidizati on fil m s by boiling in hot water(b),epoxy resin sealing(c),and phonelic varnish sealing(d)2.2　表面处理对氧化膜防蚀性能的影响图2为AZ91D镁合金及其微弧阳极氧化膜经不同表面后处理的电化学交流阻抗谱(Nyquist图).由图3可见,镁合金本身的耐蚀性能很差,其自然氧化膜阻抗仅有数百欧姆.经微弧阳极氧化和水合、环氧树脂和酚醛清漆封孔处理后,阻抗大大增加,其膜阻抗(Rc)分别达到8.72×106、7.58×106和 1.31×108Ω(见表2),提高了4～6个数量级.这表明微弧阳极氧化和表面后处理对镁合金的防腐蚀性能起到了非常重要的作用.图3为AZ91D镁合金及其微弧阳极氧化膜经水合、环氧树脂和酚醛清漆封孔处理后的动电位扫描极化曲线.由图3所示的极化曲线沿阴极和阳极分支的Tafel直线段反推到交点,交点处对应的电流为腐蚀电流密度I corr(结果列于表2).I corr的大小直接反应了材料在腐蚀介质中的耐蚀性能.由表2可见,微弧阳极氧化膜经上述3种表面处理后与AZ91D镁合金相比, I corr明显降低.采用水合封孔处理使I corr降低5个数量级,采用环氧树脂和酚醛清漆封孔处理分别使I corr 降低5和6个数量级,说明微弧阳极氧化和表面后处理大大提高了AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,其结果与电化学交流阻抗谱测量结果相一致.电化学交流阻抗和动电位扫描极化曲线测试结果均表明,上述三种后处理方法都可以对氧化膜的孔洞起到有效的封闭作用,提高氧化膜的耐蚀性.相比起来,水合封孔简单有效,使用方便;酚醛清漆流动性好,能够充分地填充到孔洞中,有效地隔绝腐蚀介质和基体的接触,防蚀效果最好.图3　AZ91D镁合金及其微弧阳极氧化膜经水合,环氧树脂和醛清漆封孔后在3.5%氯化钠溶液中的动电位扫描极化曲线Fig.2　Polarizati on curves of AZ91D magnesiu m all oy and its micr o2 arc oxidizati on fil m s by boiling in hot water,epoxy resin seal2ing and phonelic varnish sealing in3.5%NaCl s oluti on增刊王周成等:AZ91D镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究・295　・表2　AZ91D镁合金及其微弧阳极氧化膜经水合、环氧树脂和酚醛清漆封孔后的腐蚀数据Tab.2　Corr osi on values for AZ91D magnesiu m all oy and its m icr o2arc oxidizati on fil m s by boilingin hot water,epoxy resin sealing and phenolic varnish sealingAZ91D镁合金微弧阳极氧化膜经水合封孔微弧阳极氧化膜经环氧树脂封孔微弧阳极氧化膜经酚醛清漆封孔R c/Ωi corr/μA・cm-21.28×1021.58×1048.72×1060.257.58×1060.351.31×1080.0233　结　论AZ91D镁合金经微弧阳极氧化所得的氧化膜为微孔状结构,采用水合、环氧树脂、酚醛清漆封孔处理均能有效地对孔洞起到填充作用,降低氧化膜的孔隙率.电化学交流阻抗和动电位扫描极化曲线测试结果表明,经微弧氧化和表面处理后的镁合金耐蚀性能显著提高.参考文献:[1]　王渠东,吕宣振,曾小勒.镁合金在电子器体中的应用[J].材料导报,2000,14(6):22-24.[2]　L i Y,L iu J,Peng X D.App licati on of magnesiu m die cast2ing in aut omotive industry[J].S pecial Casting and Nonfer2r ous A ll oy,1999,2(1):120-122.[3]　L iu Z,W ang Y,W ang Z G,et al.Devel op ing trends of re2search and app licati on of magnesiu m all oys[J].ChineseJournal of Materials Research,2000,14(5):449-456.[4]　刘子利,丁江文,胡晶玉,等.AZ91镁合金的应用研究[J].材料科学与工艺,2001,9(2):189-194.[5]　李新林,王慧远,姜启川.颗粒增强镁基复合材料的研究现状及发展趋势[J].材料科学与工艺,2001,9(2):219-224.[6]　刘正,王越,王中光,等.镁基轻质材料的研究与应用[J].材料研究学报,2000,14(5):449-456.[7]　蒋百灵,张先锋,朱静.镁合金微弧氧化陶瓷层的形成机理及性能研究[J].西安理工大学学报,2003,4(19):297-302.[8]　M ar p le B R,Voyer J,B iss on J F,et al.Ther mal s p rayingof nanostructured cera m ic coatings[J].Journal ofMaterials Pr ocessing Technol ogy,2001,117:418-423.[9]　陈宏,郝建民,王利捷.镁合金微弧氧化处理电压对陶瓷层的影响[J].表面技术,2004,3(33):17-18. [10]　陈长军,王东生,郭文渊,等.Z M5镁合金表面高能微弧沉积Z L301铝合金的研究[J].金属热处理,2003,28(9):1-4.S tu d y on th e M ic ro2a rc O x id a tion an d S u rface T rea tm en t ofA Z91D M agn es ium A lloyW AN G Zhou2cheng3,TAN G Y i,XU J ie(D ep t.of M aterials Sci.and Eng.,C ollege of C hem.and C hem.Eng.,X iam en U niv.,X iam en361005,C hina)A b s t ra c t:A nti-corrosion fil m s w ere for m ed by m icro2arc oxidization on A Z91D m agnesium alloys in environm entally friendly elec2 trolyte solutions containing silicate,alkali hydroxide,boric acid and carbonate.The anodic fil m s w ere rough and porous and the surface treat m ent m ethods for sealing the pores w ere developed.The effective p rotective w ays w ere studied by scanning electron m icroscope (SE M)and electrochem ical m ethods.The results show that surface treat m ent can effectively reduce the porosity and enhance the anti2cor2 rosion p roperty of the anodic fil m for m ed by m icro2arc oxidization on A Z91D m agnesium alloy.K e y w o rd s:m agnesium alloy;m icro2arc oxidization;surface treat m ent;anti2corrosion p roperty。

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2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 az91d镁合金镁合金耐蚀性载波钝化熔盐 az91d 维氏硬度硬度消失模铸造半固态 eis 陶瓷涂层镁合金az91d 锯齿屈服转化膜超声处理负应变速率敏感系数表面特性补缩自孕育法腐蚀产物耐腐蚀性能耐腐蚀性结合界面结合强度等通道转角挤压等效应力稀土ce 碳纳米管真空度盐雾实验电化学腐蚀电偶腐蚀热膨胀系数热挤压热处理热力学浆料制备流变压铸有限元法显微组织扫描开尔文探针(skp) 扩散微孤氧化多层结构原子力显微镜压缩变形压力凝固半固态组织动态应变时效加工硬化速率力学性能
科研热词镁合金 az91d镁合金耐腐蚀性高温压缩阳极氧化稀土转化流变铸轧半固态预处理阶跃式阳极氧化镧铝合金铈触变挤压致敏腐蚀脉冲电源耐蚀性能羟基磷灰石等径道角挤压砂铸镁合金电镀电化学噪声生物相容性生物材料激光熔覆激光焊接温度消失模铸造消失模流变应力氢气气孔棘轮行为枝晶形貌机械振动本构模型显微硬度数学模型数值模拟摩托车微观组织应力控制小波分析复合材料变形镁合金压铸镁合金单轴加载半固态坯医用镁合金力学模型刺激
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分布规律分层结构二十面体准晶 x射线光电子谱仪 t6热处理 mg-zn-y合金 az91d变形镁合金
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2011年科研热词推荐指数镁合金 8 az91d镁合金 3 腐蚀 2 耐腐蚀性能 2 组织 2 盐雾试验 2 电偶腐蚀 2 摩擦化学 2 半固态 2 力学性能 2 阻燃 1 阳极氧化 1 镁基复合材料 1 钢-镁摩擦副 1 边角料 1 自孕育法 1 腐蚀行为 1 脉冲磁场 1 组织和织构 1 硫酸钠 1 硫化菜籽油 1 电化学阻抗谱(eis) 1 电化学阻抗谱 1 环保型电解液 1 熔体混合 1 热挤压 1 润滑机理 1 流变铸轧 1 流变轧制 1 模拟酸雨 1 极化曲线 1 晶粒细化 1 显微组织 1 无铬预处理 1 数学模型 1 摩擦聚酯膜 1 扫描开尔文探针(skp)测试 1 扫描kelvin探针(skp) 1 微弧氧化膜 1 导流器 1 对苯二甲酸 1 孔型轧制 1 大气腐蚀 1 可生物降解润滑添加剂 1 双羟基廿二酸 1 单位轧制压力 1 化学镀 1 so2 1 re 1 q235碳钢 1 ph值 1 be 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词镁合金 az91d镁合金 az91d 频比组成激光重熔气孔微观结构微弧氧化形成机制压铸镁合金预处理阻尼冷却管法钡基磷酸盐部分重熔表面形貌腐蚀耐蚀性细化机理细化工艺组织细化组织纳米压痕离心铸造磨损真空吸铸工艺相组成电化学阻抗谱环境温度熔盐处理熔体剪切热挤压流变成形波浪形倾斜板极化曲线机械混合层本构关系有限元法显微组织振动挤压温度抗腐蚀性扩散微弧氧化膜应变率多相层固相再生合金屑反分析法半连续铸造半固态浆料半固态
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推荐指数 11 5 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1