镁合金的腐蚀行为与防护

论文摘要

本文主要研究了压铸镁合金AZ91D和镁基复合材料AZ91D/TiCp的腐蚀行为以及镁合金的防护。AZ91D的腐蚀为局部腐蚀,从点蚀开始,随浸没时间的增加向深度和广度扩展。腐蚀机理为:当表面膜完全覆盖合金表面或阴极极化时,阴极和阳极的反应速率（电流密度）为Ia～Iapexp[(E-Eae)/bap], Ic～Icpexp[-(E-Ece)/bcp];当表面膜开始破坏时或阳极极化超过临界值时,阴极和阳极的反应速率（电流密度）为Ia=θ（E,pH,Y）Ia0exp[(E-Eae)/ba0];Ic=θ（E,pH,Y）Ic0exp[-(E-Ece)/bc0]。AZ91D/TiCp腐蚀也从点蚀开始,随浸没时间的增加,腐蚀速率增大。TiCp的加入造成镁合金耐蚀性能的下降。在相同条件下,其耐蚀性能远远低于压铸AZ91D。采用乙酸盐-高锰酸盐、磷酸盐、乙酸镍在压铸镁合金AZ91D上分别得到乙酸盐高锰酸盐转化膜、磷化膜和化学镀镍层。腐蚀实验结果表明磷花膜耐蚀性较差,乙酸盐-高锰酸盐转化膜和化学镀镍层的耐蚀性较好。化学镀镍层电极电位比镁合金基体提高约1000mV,因此它镁合金防护中较好的一种方法。在室温大气条件下用电化学方法在化学镀镍涂层上合成了聚吡咯膜,该聚吡咯膜有望在镁合金的防护领域取得应用。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 镁合金腐蚀类型
• 1.2.1 电偶腐蚀
• 1.2.2 晶间腐蚀
• 1.2.3 局部腐蚀
• 1.2.3.1 点蚀
• 1.2.3.2 缝隙腐蚀
• 1.2.3.3 丝状腐蚀（丝虫腐蚀）
• 1.2.4 应力腐蚀开裂
• 1.2.5 腐蚀疲劳
• 1.2.6 高温腐蚀
• 1.3 镁合金腐蚀机理
• 1.3.1 全面腐蚀
• 1.3.2 热力学机理
• 1.3.3 表面膜理论
• 1.3.4 Mg的负差数效应
• 1.3.4.1 部分保护膜
• 1.3.4.2 一价镁离子模型
• 1.3.4.3 切割粒子型
• 2 型'>1.3.4.4 MgH₂型
• 1.3.4.5 结合型
• 1.4 镁合金的防护
• 1.4.1 化学转化处理
• 1.4.1.1 铬酸盐转化膜
• 1.4.1.2 磷酸盐转化膜
• 1.4.1.3 其它转化膜
• 1.4.2 阳极氧化处理
• 1.4.2.1 传统阳极氧化（含铬）
• 1.4.2.2 无铬阳极氧化
• 1.4.3 金属涂层
• 1.4.4 扩散涂层
• 1.4.5 有机涂层
• 1.4.6 导电聚合物涂层
• 1.4.7 激光改性
• 1.4.7.1 激光表面重熔
• 1.4.7.2 激光表面合金化
• 1.4.7.3 激光熔敷
• 1.4.8 离子注入
• 1.4.9 物理气相沉积
• 1.4.10 达克罗涂层
• 1.5 镁合金表面处理存在的问题及发展趋势
• 1.6 选题意义和主要研究内容
• 第二章 压铸镁合金AZ91D的腐蚀行为
• 2.1 引言
• 2.2 实验方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 压铸镁合金AZ91D显微组织及元素分布
• 2.3.2 腐蚀速率
• 2.3.3 开路电位和极化曲线
• 2.3.4 腐蚀形貌
• 2.3.4.1 腐蚀过程形貌变化
• 2.3.4.2 典型的腐蚀形貌
• 2.3.4.3 接触面和非接触面的腐蚀形貌
• 2.3.5 腐蚀机理讨论
• 2.4 本章小结
• p的腐蚀行为'>第三章 铸造镁基复合材料AZ91D/TiC_p的腐蚀行为
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• p 显微组织'>3.3.1 铸造AZ91D/TiC_p显微组织
• 3.3.2 腐蚀速率
• 3.3.3 腐蚀形貌
• 3.3.4 极化曲线
• 3.3.5 腐蚀过程
• 3.4 本章小结
• 第四章 四种防护涂层的耐蚀性能
• 4.1 引言
• 4.2 试验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 腐蚀形貌
• 4.3.2 极化曲线
• 4.4 本章小结
• 第五章 压铸镁合金无铬转化膜
• 5.1 乙酸盐高锰酸盐转化膜
• 5.1.1 引言
• 5.1.2 试验方法
• 5.1.2.1 样品制备
• 5.1.2.2 前处理
• 5.1.2.3 转化液成分
• 5.1.2.4 转化膜形貌、性能检验
• 5.1.3 结果与分析
• 5.1.3.1 转化膜的表面形貌
• 5.1.3.2 极化曲线
• 5.1.4 本节小结
• 5.2 压铸镁合金AZ91D磷化膜
• 5.2.1 引言
• 5.2.2 实验方法
• 5.2.3 结果与讨论
• 5.2.3.1 磷化膜表面形貌
• 5.2.3.2 磷化膜成分
• 5.2.3.3 磷化膜的物相组成
• 5.2.3.4 透射图象
• 5.2.3.5 磷化膜形成机理
• 5.2.3.6 极化曲线
• 5.2.4 本节小结
• 5.3 本章小结
• 第六章 压铸镁合金化学镀镍
• 6.1 引言
• 6.2 实验方法
• 6.3 实验结果与分析
• 6.3.1 前处理形貌
• 6.3.2 镀层表面形貌、组成
• 6.3.3 镍磷镀层形核与长大
• 6.3.4 镀层结合力
• 6.3.5 镀层的耐蚀性
• 6.3.6 浸泡实验
• 6.4 本章小结
• 第七章 压铸镁合金表面聚合物膜初探
• 7.1 引言
• 7.2 实验方法
• 7.3 实验结果与讨论
• 7.3.1 表面形貌
• 7.3.2 聚合物组成
• 7.3.3 成膜机理
• 7.4 本章小结
• 第八章 结论
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文及其他成果
• 摘要
• Abstract
• 致谢