合金元素對鎂陽極腐蝕和電化學性能的影響.pdf

1、本文以AZ61鎂合金為基體材料，研究了Er、Nd、Sn等不同合金元素對鎂陽極腐蝕與電化學性能的影響，利用排水集氣法、恒電流、動電位極化法等技術測試了材料的腐蝕與電化學性能;設計出了一種新型環保型鎂陽極材料，其綜合性能優于AP65和AZ61鎂合金陽極材料。主要結論如下:
　　(1)在25℃，3.5％的NaCl溶液中，合金元素對于AZ61鎂合金的腐蝕性能影響規律各不相同:其中Er、Nd、Ga、Be能夠顯著降低基體材料的析氫自腐蝕速率，

2、而Sn元素增大了AZ61基體材料的析氫自腐蝕速率。各合金元素對基體材料耐腐蝕性能的影響由大到小依次為:Er＞Nd＞Be＞Ga＞Sn。
　　(2)恒電流極化下，合金元素(Er、Nd、Ga、Be)對AZ61合金的電極電位影響不大，但Sn元素促進了鎂基體的活性溶解，AZ61-Sn合金材料在不同電流密度下的電極電位均負移，AZ61-Sn的電化學性能最好。
　　(3)在25℃，3.5％的NaCl溶液中，以AZ61-Sn合金為基體材料，

3、分別添加Er、Nd、Ga元素。AZ61-Sn-X合金材料的析氫自腐蝕速率明顯低于AZ61-Sn合金析氫速率，合金元素對不同恒電流密度下合金的電極電位影響很小。綜合考慮腐蝕與電化學性能，性能最優的環保型鎂陽極材料為Mg-Al-Zn-Sn-Er。
　　(4)電流密度為50mA/cm2恒電流極化時，Mg-Al-Zn-Sn-Er合金電極電位為:-1.558V，陽極電流效率為:54.5％; AZ61合金電極電位為:-1.518V，陽極電流效

4、率為:45.9％; AP65合金電極電位為:-1.652V，陽極電流效率為:45.1％;三者析氫自腐蝕速率由大到小依次為AP65＞AZ61＞Mg-Al-Zn-Sn-Er。因此，Mg-Al-Zn-Sn-Er鎂陽極綜合性能要優于AZ61和AP65鎂陽極。
　　(5)由電化學阻抗譜可知，AZ61、AZ61-Er、AZ61-Sn、AZ61-Sn-Er四種合金的電化學活性從高到底依次為AZ61-Sn＞AZ61-Sn-Er＞AZ61＞AZ61

5、-Er。四者的耐腐蝕性能由強到弱依次為AZ61-Er＞AZ61-Sn-Er＞AZ61＞AZ61-Sn。即Mg-Al-Zn-Sn-Er的綜合性能最好。
　　(6)Mg-Al-Zn-Sn-Er合金中Sn能夠活化鎂基體，加速其溶解，減少陽極極化，同時也能細化合金晶粒;Er主要影響合金的組織結構，它能夠顯著細化晶粒，使第二相數量減少，尺寸變小，分布均勻，最終使合金的析氫自腐蝕速率顯著降低。二者共同作用，使Mg-Al-Zn-Sn-Er具有優