微弧氧化陶瓷层对AZ31合金板料渐进成形的影响

利用数控试验机床(CNC)和微弧氧化处理技术,对AZ31镁合金板材热渐进成形和多孔陶瓷层润滑机理进行了研究.结果表明:镁合金表面微弧氧化多孔陶瓷层吸附固体二硫化钼颗粒,形成多孔陶瓷-二硫化钼润滑膜.在摩擦初始阶段,多孔陶瓷固体MoS ₂润滑膜的室温摩擦系数约为0.08,满足镁合金板材热渐进成形润滑和减摩条件.多孔陶瓷层为固体Mo S ₂润滑剂提供了良好润滑平台,加工件内表面光滑,且没有任何缺陷.由于陶瓷层孔中吸附大量固体Mo S ₂粉末,所研究的润滑陶瓷层在渐进成形中具有自润滑作用.与无微弧氧化处理相比,多孔陶瓷润滑层具有更好的润滑效果.     

镁合金阳极氧化膜腐蚀特性的红外显微成像分析

采用显微红外成像技术对镁合金阳极氧化膜表面的腐蚀特性进行了研究。镁合金在7.3 Wt% Na₂SO₄溶液中浸泡后,表面氧化层中的部分MgO逐渐转化为Mg(OH)₂,进而发生溶解和脱落,使得镁合金失去保护作用。当浸泡时间达到2 h时,显微红外成像结果表明阳极氧化膜中Mg(OH)₂的红外吸收信号最强,Mg(OH)₂的含量最多。而4 h后Mg(OH)₂的红外吸收信号开始减弱,Mg(OH)₂开始减少,镁合金不断被腐蚀。氧化膜中另一成分Al₂O₃随浸泡时间的显微红外成像信息与Mg(OH)₂的变化规律相同。采用电化学阻抗谱技术对阳极氧化膜的阻抗进行测试,其阻抗随时间的变化特点基本符合氧化膜腐蚀规律。本研究对于镁合金阳极氧化膜的表征具有很好的指导作用和推广应用价值。     

Ca-P Conversion Coating on AZ60 Magnesium Alloy for Biomedical Application

To improve the anti-corrosion behaviors of magnesium alloy in the inner environment of human body,a bioactive Ca-P coating was deposited on the AZ60 magnesium alloy by a novel simple method.The morphologies of the Ca-P coatings formed under different treatment time were studied by scanning electron microscopy（SEM）.The corrosion behaviors of Ca-P coating were investigated by electrochemical polarization test and electrochemical impedance spectroscopy in both 3％（mass fraction） NaCl solution and simulated body fluid（SBF）.Immersion test in SBF was performed to evaluate the corrosion rate of Ca-P coated magnesium alloy.X-Ray diffraction（XRD） analysis result shows that the coating mentioned above mainly consists of dicalcium phosphate dehydrate（CaHPO4·2H2O,DCPD） and β-tricalcium phosphate dehydrate[β-TCP,Ca3（PO4）2],which exhibits good corrosion resistance.After magnesium alloy was immersed in 1 mol/L NaOH solution at 80 ℃ for 2 h,hydroxyapatite [Ca10（PO4）6（OH）2,HA]appeared on the magnesium alloy substrate,which can further decrease the corrosion rate of AZ60 magnesium alloy in SBF.     

镁合金铈转化膜的形成及表征

采用X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、电化学方法等对AZ31镁合金铈转化膜的组成、形貌结构及耐蚀性能进行了表征,并结合成膜动力学研究探讨了膜的形成机制。结果表明,镁合金铈转化膜的主要成分为铈的氧化物/氢氧化物,铈在膜中以三价和四价两种价态存在。膜可以分为两层,内、外层膜由不同的微结构组成,这种微结构的差异使内、外层膜之间结合力较弱,成为限制膜耐蚀性能提高的根本原因之一。成膜过程中,成膜溶液pH值升高,使Ce3＋发生水解反应沉积析出铈的氢氧化物/氧化物。铈转化膜的生长动力学遵循抛物线规律。     

ZK60镁合金表面Ta-O涂层的结合性能与耐腐性能研究

采用磁控溅射工艺在ZK60镁合金表面制备了Ta-O和Ta-O/Mg涂层.使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的形貌和相组成,利用划痕仪和电化学工作站分别检测了涂层的附着力和耐腐蚀性能.结果表明:涂层表面晶粒大小均匀,结构致密,Ta-O/Mg涂层的质量好于Ta-O涂层;Ta-O/Mg涂层的附着力较Ta-O涂层提高了33.33;;涂层明显提高了ZK60镁合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能,其中Ta-O/Mg涂层对ZK60镁合金的防腐作用强于Ta-O涂层.     

YF3-LiF熔盐体系中氧化物电解共沉积钇镁合金的阴极过程研究

采用循环伏安法分别以钨丝和铂丝为参比和工作电极，光谱纯石墨棒为辅助电极，在820℃下研究了添加Y2O3和MgO的YF3-LiF熔盐体系中Y^3＋和Mg＆2＋在钨电极上的电化学还原过程。结果表明：Y^3＋和Mg^2＋的析出是可逆的简单电荷传递反应，且过程受扩散控制。其反应分别为：Mg^2＋＋2e→Mg；Y^3＋＋3e→Y。随着混合氧化物中Y2O3比例的增大，Y的析出电位向正方向移动，Mg的析出电位向负方向移动，两者的析出电位差减小，当Y2O3：MgO=4：1时钇离子和镁离子共放电析出。     

电感耦合等离子体质谱法测定镁合金中的多种元素

用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定了镁合金中的Be、Al、Ca、Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Ag、Cd、Sn、La、Ce、Pb14种元素,进行了稳定性实验以及Cu、Zn、Ni、Mg、Al基体实验,考察了共存元素的干扰.镁合金标准物质测定值与参考值符合较好,方法检出限为0.0002～0.3346 μg/g,相对标准偏差RSD＜10%.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定稀土镁合金中锆

以硝酸和硫酸溶解样品,通过选择元素间无干扰的光谱线343.823nm作为Zr的分析线,采用镁基体匹配,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了稀土镁合金中锆,检出限为0.002μg/mL,方法用于稀土镁合金中锆的测定,加标回收率为103.5%,11次平行测定的相对标准偏差为0.8%。     

镱对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

在Mg-9Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Yb, 制备了4种合金. 通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪等手段分析了Yb的添加对AZ91D显微组织和力学性能的影响. 结果表明: Yb的加入, 显著改变了AZ91D合金的铸态组织, 细化了β-Mg17Al12相, 且β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状, 同时晶界上出现了块状的Al11Yb3和点状Al6Mn4Yb化合物. 当Yb含量为1.0%时, 该合金具有最佳的综合力学性能, 抗拉强度达到194 MPa, 比AZ91D提高22%, 伸长率和硬度也随着Yb含量的增加而提高. 研究表明, 重稀土元素Yb在镁合金中显示出与轻稀土更相近的作用效果.     

钨酸盐对镁合金在3.5%NaCl介质中的缓蚀作用

研究钨酸钠对AZ61镁合金在3.5%NaC l腐蚀介质中的缓蚀作用.电化学阻抗谱(EIS)、Tafel极化曲线、扫描电子显微镜(SEM)等测试表明,钨酸钠缓蚀剂可有效抑制镁合金在NaC l介质中的腐蚀,当钨酸钠浓度为0.01 mol.L-1可达到较好的缓蚀效果,缓蚀效率达75.5%.钨酸钠可参与镁合金表面膜的形成,使表面膜更致密,从而抑制镁合金的腐蚀;其缓蚀作用属于阳极抑制型缓蚀机理.