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《az31鎂合金微弧氧化膜的電化學(xué)腐蝕性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要摘要選用堿性硅酸鹽溶液,對(duì)AZ3l鎂合金進(jìn)行微弧氧化處理。利用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析AZ31鎂合金微弧氧化膜的表面相結(jié)構(gòu)和形貌變化;利用陽(yáng)極極化和電化學(xué)阻抗譜(EIS)測(cè)量技術(shù)研究微弧氧化前后AZ31鎂合金在不同pH值介質(zhì)中浸泡不同時(shí)間的電化學(xué)腐蝕行為。根據(jù)EIS測(cè)量結(jié)果的討論,建立等效電路,并采用ZsimpWin軟件對(duì)其進(jìn)行擬合。研究結(jié)果表明:AZ31鎂合金微弧氧化膜是由厚度為3p.m的致密層和22p.m的疏松層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)膜,主要由MgO、M92Si04和M92Si03組成。自然浸泡狀態(tài)下,微弧氧化AZ3l
2、鎂合金在pH6.1的0.1mol/LNa2S04和3.5%NaCI溶液中發(fā)生均勻腐蝕,在pill2的0.5mol/LNaCl溶液中為自鈍化一點(diǎn)蝕擊穿過程;在三種溶液中的陽(yáng)極極化行為均由原始的活化溶解轉(zhuǎn)變?yōu)殁g化.局部破壞過程,自腐蝕電流密度i。0丌均比原始鎂合金的降低1個(gè)數(shù)量級(jí),微弧氧化后鎂合金的鈍化性能、抗點(diǎn)蝕性能和抗均勻腐蝕性能顯著提高。在0.1mol/LNa2S04溶液中,微弧氧化前后AZ3l鎂合金的EIS均呈現(xiàn)兩個(gè)容抗弧,微弧氧化膜的容抗弧直徑與原始合金相比增大l~3個(gè)數(shù)量級(jí);在3.5%NaCl和pill2的O.5mol/LNaCl溶液中
3、,微弧氧化前呈現(xiàn)一個(gè)容抗弧和一個(gè)感抗弧,感抗弧的出現(xiàn)表明電極反應(yīng)過程中存在中間產(chǎn)物Mg+,微弧氧化后,呈現(xiàn)兩個(gè)容抗弧和一個(gè)感抗弧,感抗弧由固體腐蝕產(chǎn)物膜的局部破壞引起,且容抗弧直徑分別增大2.-.-4和l"-2個(gè)數(shù)量級(jí);同時(shí)中頻區(qū)“峰"向低頻方向移動(dòng)的同時(shí)相位角平臺(tái)變寬,相位角均提高10。左右,表明微弧氧化膜阻礙了反應(yīng)離子的擴(kuò)散和遷移,電極反應(yīng)速度降低。在0.1mol/LNa2S04溶液中,反應(yīng)電極/電解質(zhì)溶液界面的等效電路由浸泡中后期的R(C(R(C(R(CR)))))變成浸泡后期的R(C(R(CR)(CR))),在3.5%NaCI、pill
4、2的O.5moFLNaCI溶液中,由初期的R(C(R(CR)))變成中后期的R(CR(CR)(CR(LR)))。隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),容抗弧直徑減小、高頻區(qū)“半峰”相位角降低、中頻區(qū)“峰”相位角平臺(tái)變窄以及微弧氧化膜的電阻&和電極反應(yīng)電阻&的減小,均說明膜的保護(hù)作用下降。在含有活性陰離子Cl’的兩種溶液中,&值相近,且比Na2S04溶液中的增大l"--3個(gè)數(shù)量級(jí),微弧氧化膜的穩(wěn)定性較好;Rt值卻減小1~3個(gè)數(shù)量級(jí),電極反應(yīng)速度加快,說明在發(fā)生局部腐蝕的情況下,EIS的特征主要決定于孔核區(qū)域的電化學(xué)行為。關(guān)鍵詞:AZ31鎂合金:微弧氧化;電化學(xué)阻抗;
5、等效電路大連交通人學(xué)l:學(xué)碩+學(xué)位論文AbstractThesurfacemodificationofAZ31magnesiumalloyshasbeeninvestigatedbymicro.a(chǎn)rcoxidation(MA01treatmentinakalinesilicatesolutions.ThephasemicrostructureandsurfacemorphologyarecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM);theelectr
6、ochemicalcorrosionbehaviorsofmagnesiumalloysatseparatepHandvariousimmersiontimearevaluedbyusinganodicpolarizationmeasurementsandelectrochemicalimpedancespectroscopy(EIS).BasedontheresultofEISmeasurements,appropriateequivalentcircuitsforthefilmsystemwereproposed,andusingtheZs
7、impWinsoftwaresimulate.Theresultsindicatethat:TheMAOfilmwitll3肛minnerbarrierlayerand22UmouterporouslayeriSconsistofMgO,M92Si04,andM92Si03.TheAZ31alloyswithMAOfilmproceedageneralcorrosionwhenimmersedin0.1mol/LNa2S04solutionwithpH6.1and3.5%NaCl,butitshowselfpassivation—pitting
8、breakdownin0.5mol/LNaClsolutionwithpHl2.TheanodicpolarizationcurveoftheMAOf