阻燃鎂合金熔體表面氧化膜形成機(jī)理的研究.pdf

1、在當(dāng)今工業(yè)中，鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有良好的綜合性能，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是鎂合金的化學(xué)活性非常高，在熔煉和加工過程中極易氧化甚至發(fā)生燃燒，大大降低了鎂合金的利用效率。
　　本課題采用合金化阻燃的方法，添加適量的Ca、Ce元素到工業(yè)純鎂中，希望得到既具有很好的阻燃性能，又有良好的力學(xué)性能的新型鎂合金以滿足實(shí)際結(jié)構(gòu)材料的要求。通過對鎂合金燃點(diǎn)的測試、鎂合金熔體的氧化膜和表面張力、鎂合金固態(tài)氧化膜的轉(zhuǎn)變過程、鎂合金高溫氧化

2、過程中的熱力學(xué)和動力學(xué)方面的分析研究了鎂合金的阻燃機(jī)理。最后通過對鎂合金微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行了檢測和分析，得出阻燃元素的添加對鎂合金其他性能的影響。
　　Mg-Ca-Ce鎂合金燃點(diǎn)測試結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)隨著Ca、Ce元素含量的增加，鎂合金的燃點(diǎn)呈上升趨勢，Mg-1.2％Ca-1.2%Ce的燃點(diǎn)達(dá)到780℃，實(shí)現(xiàn)了在大氣中熔煉而不發(fā)生燃燒現(xiàn)象。
　　應(yīng)用 EDS、SEM、XRD對 Mg-1.2%Ca-1.2%Ce氧化膜的

3、分析表明，Mg-1.2%Ca-1.2%Ce表面氧化膜主要相為MgO、CaO和Ce2O3，氧化膜表面光滑、致密且與基體具有良好地連接，所以具有很好的阻燃效果。Ca、Ce元素主要富集在鎂合金氧化膜表面。氧化膜大致可以分為三層，外層主要是一層稀薄的 MgO，中間層主要由MgO-CaO組成的復(fù)合氧化膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)層主要為MgO-Ce2O3。
　　Ca、Ce元素含量的增加，鎂合金熔體的表面張力呈下降趨勢。表面張力的下降使鎂合金熔體形成褶皺和裂紋