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镁合金化学转化膜成膜机理及其载波改性的研究

刘晓兰

  本文首先研究AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜的成膜机理,并探讨了温度和锡酸钠浓度对转化膜生长的影响。然后确定载波钝化能够应用于镁及镁合金体系,在此基础上,利用载波钝化控制AZ91D镁合金锡酸盐转化膜成膜过程,对转化膜薄弱点进行去除-再修复,以改善转化膜成膜质量,藉以提高镁合金的耐蚀性能,研究结果表明: 电化学噪声方法监测到AZ91D镁合金锡酸盐转化膜成膜过程中发生在电极和转化膜溶液间的快速电化学反应。AZ91D镁合金锡酸盐成膜过程可以分为二个阶段,即形核孕育阶段(0~5min)和周期性成长阶段(5~60min)。其中形核孕育阶段包括形核-溶解-再形核过程,而周期性成长阶段包括形核、长大和溶解三个过程。 温度60℃条件下转化膜的反应速度最快,增重最大,转化膜的耐蚀性能最好。锡酸钠浓度33.34g/L条件下转化膜的反应速度最快,增重最大。 载波钝化能够应用于镁及镁合金体系,载波钝化后,纯镁及AZ91D镁合金的表面膜化学成分发生了改变,纯镁的表面生成一层氧化膜MgO,AZ91D镁合金的表面生成双层结构膜,内层由MgO和少量Al_2O_3组成,外层由Mg(OH)_2、MgO和少量Al(OH)_3组成,正是这种表面膜化学成分的改变,提高了表面膜的均匀性和稳定性。同时,载波钝化还提高了表面膜致密性,降低了施主密度,使点蚀过程受到了抑制,从而显著提高纯镁及AZ91D镁合金的耐腐蚀性能。 载波钝化控制AZ91D镁合金锡酸盐转化膜的成膜过程,对转化膜薄弱点去除-再修复后,AZ91D镁合金表面生成连续的致密双层结构转化膜,内层主要由镁-铝-锡金属基部分晶化的非晶组成,外层主要由镁-锡氧化物和氢氧化物组成。载波钝化还提高了转化膜致密性,降低了转化膜的孔隙率,从而使转化膜的表现出良好的耐腐蚀能力。……   
[关键词]:纯镁;AZ91D镁合金;锡酸盐化学转化膜;载波钝化;表面性能;耐蚀性能
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:哈尔滨工程大学2010年
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