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镁合金腐蚀研究进展(75)—金属间化合物Al-Mn颗粒对AZ31镁合金原位蒸汽Mg-Al-LDH涂层的影响

已有 972 次阅读 2023-9-20 13:13 |个人分类:科研进展|系统分类:科研笔记

摘要研究金属间合物 Al−Mn 颗粒对 AZ31 镁合金原位形成的 Mg−Al 水滑石(Mg−Al−CO32−LDH)蒸气涂层腐 蚀行为的影响。该合金用 H3PO4、HCl、HNO3 或柠檬酸(CA)进行预处理,然后进行水热处理制备 Mg−Al−LDH 涂层。研究涂层样品的显微组织、组成和耐腐蚀性。结果表明,经 CA 预处理后,镁合金表面暴露的 Al−Mn 相的表 面积分数显著增加,促进 Mg−Al−LDH 蒸气涂层的生长。此外,经 CA 预处理后的镁合金上 LDH 涂层在所有涂层中表面最致密、涂层厚度最大。与裸合金相比,含有涂层样品的腐蚀电流密度降低 3 个数量级。

在镁合金表面通过原位蒸汽法制备LDH涂层的方法操作简单,环境友好,具有良好的应用前景。在原位蒸汽工艺中,涂层生长所需的Al来源仅来自基体材料(AZ31镁合金),从而限制了涂层的厚度和膜的形成。因此,有必要去除氧化物,活化表面。

本文研究了金属间化合物Al-Mn颗粒对AZ31镁合金原位形成的Mg-Al层状双金属氢氧化物(Mg-Al−CO32−LDH)蒸汽涂层腐蚀行为的影响。通过环境友好处理方法,即酸预处理和原位蒸汽法,在AZ31镁合金表面制备致密的Mg-Al-LDH涂层,并研究金属间化合物Al-Mn颗粒对LDH涂层形成的影响。

酸预处理通过暴露金属间化合物Al-Mn颗粒来活化镁合金表面。镁基体(阳极)优先被腐蚀,而富铝的Al-Mn(阴极)不受影响,从而增加了合金表面的铝含量。值得注意的是,Al-Mn相为LDH涂层的生长提供了更多的形核位点,促进了LDH涂层的形成。

论文Influence of intermetallic Al−Mn particles on in-situ steam Mg−Al−LDH coating on AZ31 magnesium alloy发表在Transactions of Nonferrous Metals Society of China(32, 2022, 3926−3949)。第一作者为山东科技大学研究生李峰,通讯作者为张芬副教授、曾荣昌教授。




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