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镁科研

提升镁合金“不锈”新策略：微合金化促沉积实现表面膜致密化

发布时间：2023-04-03 作者：综合管理部

表面膜钝化是镁合金实现“不锈”的核心，揭示镁合金的成膜机制对于设计新型不锈镁合金有着重要的指导意义。近日，上海交通大学研究人员利用原位原子力显微镜（in-situ AFM）技术对MgNd系合金微合金化后的成膜行为进行了系统的研究。相关成果以“Regulating corrosion resistance of Mg alloys via promoting precipitation with trace Zr alloying”为题发表在国际腐蚀领域顶级期刊《Corrosion Science》上，论文第一作者为博士生陈毓洋，通讯作者为上海交通大学应韬副研究员和曾小勤教授。


该工作提出了一种通过微合金化来提高镁合金耐蚀性的新方法，即通过添加促进沉淀的微合金化元素作为形核质点，迅速形成具有保护性的表面膜。经过微合金化以后，Mg-Nd二元合金的腐蚀速率降低了3个数量级，从32.69 mL/cm2/day下降到0.072 mL/cm2/day。此外，结合in-situ SEM 和in-situ AFM对于腐蚀初期合金表面形貌变化的表征发现，Zr元素倾向于在Mg表面形成纳米级氧化物团簇，其作为预沉淀点加速沉淀，有利于在表面形成致密的腐蚀产物膜，作为屏障阻挡腐蚀介质对镁基体的攻击，极大地改善了镁合金的耐腐蚀性能。

相比通过纯净化提高镁合金耐腐蚀性能的方法，本文提出的快速沉积形成腐蚀屏障的设计理念，对于基体杂质含量更加不敏感，有利于工业化推广应用，对于指导不锈镁合金的设计和应用具有重要的指导意义。

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不锈镁腐蚀膜层

生长过程示意图


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论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111106


引用格式

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Chen Y, Ying T, Yang Y, Wang J, Zeng X. Regulating corrosion resistance of Mg alloys via promoting precipitation with trace Zr alloying. Corros Sci 2023, 216: 111106.




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