AZ40鎂合金在NaC1介質(zhì)中的腐蝕與防護研究.pdf

1、鎂合金因具有密度低，比強度、比剛度高，鑄造性、切削加工性能好等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于汽車制造、航空航天和電子工業(yè)等領(lǐng)域。但由于鎂合金較高的化學(xué)及電化學(xué)活性致使其耐蝕性能極差，嚴重限制了鎂合金的推廣應(yīng)用。因此，研究鎂合金在一些典型介質(zhì)中的腐蝕行為及其防護技術(shù)非常重要。本論文主要研究了AZ40鎂合金在NaCl典型介質(zhì)中的腐蝕行為及其防護技術(shù)，研究結(jié)果對于提高鎂合金耐蝕性能、促進其推廣應(yīng)用具有積極意義。
　　 采用電化學(xué)阻抗譜(EIS)

2、、Tafel極化曲線等電化學(xué)方法考察了NaCl介質(zhì)中Cl-濃度對鎂合金腐蝕行為的影響，評價了硅酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、鎢酸鈉和硝酸鑭四種緩蝕劑對鎂合金的緩蝕作用，同時考察了硅烷膜和硅酸鈉轉(zhuǎn)化膜、硝酸鑭轉(zhuǎn)化膜分別經(jīng)低表面能物質(zhì)十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(G502)疏水改性前后對鎂合金的防護性能。采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)表征試樣表面的組成及形貌，采用OCA視頻接觸角測量儀表征試樣表面的潤濕性能，并結(jié)合這些

3、表征結(jié)果探討了防護膜的成膜機制及耐蝕機理。結(jié)果表明：
　　 AZ40鎂合金在NaCl介質(zhì)中極不耐腐蝕，其耐蝕性能隨介質(zhì)中Cl-濃度的增大而降低。鎂合金腐蝕反應(yīng)過程所產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物沉積在金屬基體表面可形成新的阻擋層，能在一定程度上抑制腐蝕的發(fā)展。
　　 硅酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉對AZ40鎂合金的緩蝕效率隨緩蝕劑濃度的增加而增大；鎢酸鈉和硝酸鑭的緩蝕效率存在極值現(xiàn)象。在測試濃度范圍內(nèi)，硅酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、鎢酸鈉和硝酸鑭

4、的最適添加濃度分別為0.001、0.001、0.0001和0.00005mol/L，且對應(yīng)的緩蝕效率分別為83.53％、43.39%、50.03%和31.14%。
　　 采用溶膠-凝膠技術(shù)在AZ40鎂合金表面制備了一層連續(xù)、完整、致密的硅烷膜。該硅烷膜通過Si-O-Mg鍵與金屬基體間形成良好的結(jié)合力，可為鎂合金提供高效、持久的腐蝕防護作用，其防護效率高達99.97%。
　　 采用化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù)在AZ40鎂合金表面分別制