鎂合金陽(yáng)極氧化膜的腐蝕過(guò)程隨pH變化的研究.pdf

1、鎂及其合金具有許多優(yōu)良性能，但鎂及其合金耐蝕性能差，這嚴(yán)重限制了它們?cè)谠S多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。為提高鎂合金的耐蝕性能，通常都需要對(duì)鎂合金進(jìn)行表面處理，在眾多的鎂合金表面處理方法中，陽(yáng)極氧化方法是性能和應(yīng)用效果較好且具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要方法之一。本論文利用陽(yáng)極氧化工藝對(duì)AZ31、AZ91和AM60系列鎂合金進(jìn)行處理。利用Mott-Schottky分析結(jié)合交流阻抗對(duì)鎂合金陽(yáng)極氧化膜腐蝕過(guò)程進(jìn)行研究，為提高鎂合金耐蝕性提供理論基礎(chǔ)。
　　

2、 在pH=5的3.5％NaCl溶液中，AZ31、AZ91和AM60氧化膜的載流子密度為1017～1020cm-3，平帶電位為-1.54～1.77V，氧化膜均呈N型半導(dǎo)體特性。載流子密度變化較快，平帶電位較正，腐蝕速率較快。AZ31、AZ91和AM60氧化膜在浸泡時(shí)間為1h時(shí)，低頻阻抗模值最大，在浸泡12h之前，低頻阻抗模值減小，膜的耐蝕性能降低，在浸泡12h后，低頻阻抗模值出現(xiàn)反復(fù)趨勢(shì)。
　　 在pH=6.8的3.5％NaCl溶

3、液中，AZ31、AZ91和AM60鎂合金陽(yáng)極氧化膜均表現(xiàn)出N型半導(dǎo)體特性，陽(yáng)極氧化膜載流子密度范圍為1017～1019cm-3，鎂合金載流子密度均在1019cm-3，在浸泡前期，膜的載流子密度比基體小兩個(gè)數(shù)量級(jí)，氧化膜的平帶電位為-1.52～-1.83V，鎂合金的平帶電位范圍為-1.44～-1.62V，氧化膜的平帶電位相對(duì)鎂合金明顯負(fù)移，氧化膜耐蝕性能較好，氧化膜腐蝕大致可分為四個(gè)過(guò)程：自我修復(fù)期-點(diǎn)蝕誘導(dǎo)期-點(diǎn)蝕期-快速腐蝕期。

4、>　　 在pH=12的3.5％NaCl溶液中，膜的載流子密度范圍為1017～1019cm-3，平帶電位范圍為-1.60V～-1.84V氧化膜仍表現(xiàn)出N型半導(dǎo)體特性，在pH=12的堿性環(huán)境中，膜的耐蝕性能最好。AZ31、AZ91和AM60氧化膜在pH=12的堿性環(huán)境中，載流子密度均為AZ91>AM60>AZ31，平帶電位為AZ91AM60>AZ31。三種膜在浸泡時(shí)間為12h時(shí)，膜的平帶電位最負(fù)。

5、
　　 XRD分析得AZ31鎂合金由α-Mg相組成，AZ91和AM60鎂合金由α-Mg相和β-Mg17Al12相組成，陽(yáng)極氧化膜主要由MgO相和鎂橄欖石Mg2SiO4組成，Al、Mn等元素也參與成膜。
　　 量子化學(xué)方法對(duì)不同鏈節(jié)PASP的計(jì)算表明PASP分子電荷主要分布在N、O原子上，隨著分子鏈節(jié)增大，分子△E逐漸減小、硬度η逐漸增大、軟度S逐漸減小、化學(xué)勢(shì)μ逐漸增大、分子親電子指數(shù)ω逐漸增大，隨著分子鏈節(jié)增大，分子反