合金元素對A1基合金溶解性能的影響及機理分析.pdf

1、可溶解材料因其特殊的性能而在包裝及生物等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，相比于高分子材料，金屬可溶解材料因具有更高的力學(xué)性能在油氣壓裂等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。在金屬可溶解材料中，鋁基可溶解材料由于其較低的密度和生產(chǎn)成本，以及良好的力學(xué)性能而受到了很高的重視。作為可溶解材料，鋁雖然擁有較強的鋁水反應(yīng)活性，但在反應(yīng)過程中很容易在其表面形成一層致密的氧化膜，進而抑制了反應(yīng)的持續(xù)進行。
　　本論文基于電化學(xué)活化原理，通過在鋁合金中引入Mg、Sn及G

2、a等元素來提高鋁合金的溶解性能。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡（SEM)及能譜分析等測試方法詳細研究了不同合金元素對Al基可溶解合金物相組成及顯微組織的影響。通過失重法測量了合金元素對Al基合金溶解性能的影響，并利用電化學(xué)測試分析了不同合金元素對Al合金開路電位的影響，進而探討了該合金的溶解機理。
　　結(jié)果表明，在鋁合金中引入金屬Sn元素時，該合金中出現(xiàn)了第二相Mg2Sn相，其含量隨著組成中Sn含量的提高而增多。開路電

3、位不斷負移，合金活性不斷增強，可溶解性能得到大幅提高。而隨著金屬Mg元素的引入及其含量的不斷提高，合金的溶解速率呈現(xiàn)先增大后減少的峰值變化規(guī)律，開路電位表現(xiàn)為先負移后又正移的現(xiàn)象，這主要因為當(dāng)Mg含量較低時，合金中Mg2Sn第二相的含量隨著Mg含量的提高而增多，但當(dāng)Mg含量進一步增加時，合金中出現(xiàn)了Al3Mg2相。當(dāng)Mg含量為3wt.％時，合金開路電位最負，活化效果最好，溶解性能最強。金屬Ga對該合金開路電位和溶解性能的影響規(guī)律與Sn類