收藏本站
《上海交通大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

稀土镁合金水热法表面处理的研究

张满意  
【摘要】:镁合金具有密度小、比强度高等优异性能。稀土镁合金更是具有优良的力学性能、抗氧化性能以及抗蠕变性能,在航空航天、汽车工业、电子通讯和军事工业中有广泛的应用前景。但镁合金的化学性质非常活泼,耐腐蚀性能差的缺点又成为制约镁合金发展的主要瓶颈,因此对镁合金进行表面处理以提高其耐腐蚀性能具有重要意义。镁合金表面处理的方法很多,通常采用的表面处理方法有化学转化、电镀或化学镀、阳极氧化、激光改性等,这些方法各有优缺点。化学转化法由于具有操作简单、成本低等优点在镁合金表面处理中得到广泛的应用。但所有的化学转化处理都是在较低温、常压下进行的,而且所形成的转化膜厚度较薄、附着力较差。在相对高温高压的水热条件下对稀土镁合金表面进行表面处理的报道很少。 本文研究了稀土镁合金水热法表面处理的新型无铬化学转化工艺。研究内容包括:在以硅酸盐、钼酸盐为主的水溶液中利用水热法对Mg-3Nd-Zn-Zr合金和Mg-10Gd-3Y-Zr合金进行表面处理,达到提高镁合金基体耐腐蚀性能的目的,并讨论溶液成分和加热温度对膜层耐蚀性能的影响。对水热法制得的膜层进行后续热处理和封孔处理,讨论热处理和封孔处理后样品的耐腐蚀性能提高的原因。 采用FE-SEM、EDX、XRD和电化学性能测试等方法分析评估所制得膜层的微观形貌、成分以及耐腐蚀性能。发现NZ30K合金水热条件下在硅酸钠、钼酸钠体系中生成的转化膜主要由球形颗粒状和层片状的Mg(OH)_2相、以及少量MgSiO_3化合物组成;适量的CH_3COONa能促进球形颗粒状和层片状Mg(OH)_2发生团聚,缩小层片间隙;膜层厚度可以达到约25μm,与基体结合牢固,耐腐蚀性得到明显提高。 经水热法表面处理后的GW103K合金表面膜层主要是由层片状和聚集态云状的Mg(OH)_2相组成。制得的膜层在3.5 wt.%NaCl水溶液中的开路电位相对于未处理的GW103K镁合金基体的开路电位正移了100mV,腐蚀电流密度降低了约一个数量级,且在阳极区出现了明显的钝化现象,提高了基体抗点蚀性能,降低了阴极析氢速率;电荷传递电阻增大,GW103K镁合金耐腐蚀性能得到提高。适当的温度有利于Mg~(2+)充分扩散,促进Mg(OH)_2膜层的形成,最佳加热温度为180℃。 GW103K合金水热法表面处理制得的膜层经热处理后,生成无孔洞的更加均匀致密的MgO膜层。热处理后的样品在3.5wt.%NaCl水溶液中腐蚀电位升高约200mV,腐蚀电流下降约一个数量级,极化电阻由2844.7Ω提高到6407.3Ω,耐腐蚀性能得到提高。而GW103K合金水热法表面处理制得的膜层经K_2SiO_3封孔处理后腐蚀电位升高约400mV,腐蚀电流降低约一个数量级,极化电阻由2844.7Ω提高至5072.0Ω。有效提高膜层的耐腐蚀性能。 利用水热法创造一种相对高温高压的环境对稀土镁合金进行化学转化处理,提高了传统化学转化膜的膜层厚度以及与基体的结合力。拓展了稀土镁合金表面处理新工艺,对后续稀土镁合金表面处理技术的研究具有重要借鉴意义。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG174.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 张满意;郭兴伍;杨海燕;王渠东;丁文江;;镁合金水热法表面处理[J];材料保护;2010年07期
2 王渠东 ,丁文江;镁合金研究开发现状与展望[J];世界有色金属;2004年07期
3 郑润芬;梁成浩;邵林;;AZ91D镁合金植酸转化膜组成与耐蚀性能研究[J];大连理工大学学报;2006年01期
4 李瑛,宋光铃,林海潮,曹楚南;金属镁在腐蚀介质中界面结构特征与负差数效应关系研究[J];腐蚀科学与防护技术;1999年04期
5 于振涛,李东,吴玮璐,邱绍宇,王兴旺;钛合金在高温高压过热蒸汽中的腐蚀机理研究[J];核动力工程;2004年05期
6 王赫男;两种镁合金的化学处理[J];沈阳航空工业学院学报;2004年02期
7 翟学良;氢氧化镁热分解行为与机理研究[J];矿产综合利用;2000年03期
8 周邦新;;锆-2合金在过热蒸汽中形成氧化膜的电子显微镜研究[J];中国腐蚀与防护学报;1990年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 黄亮;铝和稀土元素对镁合金在NaCl溶液中腐蚀行为的影响[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
2 蒋浩;Mg-Gd(Y)耐热镁合金材料及其热处理研究[D];中南大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 荣军;宋利明;李娟;;高效模块化镁合金碎屑回收感应熔炼炉研发[J];四川有色金属;2010年03期
2 李秀红;;片状氢氧化镁晶种的制备研究[J];安徽化工;2011年06期
3 赵杰;贺胜民;赵积红;;新型分体太阳能热水器控制系统设计[J];阳光能源;2009年02期
4 赵杰;贺胜民;赵积红;;电子防腐在太阳能热水器中的应用设计[J];阳光能源;2009年05期
5 毕虎才;卫英慧;侯利锋;余春燕;胡兰青;于斌;许并社;;热处理温度对AZ91D化学镀Ni-P镀层性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2005年06期
6 王维青;潘复生;左汝林;;镁合金腐蚀及防护研究新进展[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
7 肖盼;刘天模;;AZ61B镁合金热模拟挤压变形的研究[J];兵器材料科学与工程;2006年04期
8 贾树卓;郭学锋;徐春杰;张忠明;吕涛;;往复挤压制备Mg_2Si/Mg-Al复合材料组织及时效行为研究[J];兵器材料科学与工程;2007年05期
9 肖冰;康凤;胡传凯;舒大禹;黄树海;宁海青;;国外轻质结构材料在国防工业中的应用[J];兵器材料科学与工程;2011年01期
10 陈斌,冯林平,钟皓,周铁涛,刘培英;变形Mg-Li-Al-Zn合金的组织与性能[J];北京航空航天大学学报;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄建丽;张才;;镁合金手持工具压铸件热裂纹的研究[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
2 郑环宇;赖勤志;范立双;安茂忠;;镀锌层无铬钝化工艺的研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
3 国栋;杨中东;樊占国;;表面金属化处理后的镁合金化学镀镍[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
4 夏浩;欧阳贵;;不同氧化时间对镁合金微弧氧化的影响[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
5 张建刚;刘渝萍;陈昌国;;镁合金表面化学转化处理的研究进展[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
6 石光华;;镁合金方向盘骨架裂纹缺陷的防止[A];2008重庆市铸造年会论文集[C];2008年
7 常欢欢;龙思远;曹韩学;杜勇;;数值模拟分析在镁合金方向盘压铸工艺上的应用[A];2009重庆市铸造年会论文集[C];2009年
8 王海珍;张奎;李兴刚;李永军;马鸣龙;何兰强;;Mg-6Y-7RE-0.4Zr镁合金显微组织和力学性能研究[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
9 陈强;王元庆;邓天泉;;半固态镁合金AZ91D-Y触变模锻成形研究[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
10 刘玉三;龙思远;刘波;陈海波;;镁合金转向支撑的模态分析及其结构优化[A];2011重庆市铸造年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨敏建;镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 陈振宇;基于原子力显微镜和电化学方法的缓蚀剂机理研究[D];华中科技大学;2010年
4 武淑艳;固相再生AZ31B镁合金的组织性能及氧化相表征[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 王春建;Mg-Al系合金晶粒细化机理研究[D];昆明理工大学;2010年
6 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
7 王长义;高应变速率下镁合金的动态力学行为及变形机制[D];沈阳工业大学;2011年
8 吴伟;Mg-Al-Nd压铸镁合金的组织性能及压铸成形过程的数值模拟[D];沈阳工业大学;2010年
9 陈克豹;AZ与AM系列挤压变形镁合金的低周疲劳变形行为[D];沈阳工业大学;2010年
10 郭全英;两种含Gd镁合金微观组织演变机制及性能研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘娇娇;Mg-Ho基合金的组织与性能研究[D];河南理工大学;2010年
2 王锦永;FeCoNiCr基多主元合金的定向凝固组织演化及电化学腐蚀行为[D];河南理工大学;2010年
3 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李新义;红壤土壤腐蚀直接、连续监测技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
5 涂序荣;脉冲磁场控制制备阻燃镁合金的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 吴小超;稀土元素与凝固速度对AZ31-RE-Sb组织及相组成的影响[D];郑州大学;2010年
7 王军伟;AZ31镁合金的自冲铆接工艺研究[D];郑州大学;2010年
8 孟祥瑞;镁锂合金合金化及其固态复合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 黎群霞;一种镁锂合金的热变形研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 王威;Cd、Sn合金化α基Mg-Li合金组织与力学性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 边风刚,李国禄,刘金海,刘家浚;镁合金表面处理的发展现状[J];材料保护;2002年03期
2 封向东,祖小涛,王治国,向霞,牟云峰,邱绍宇,李燕伶,黄新泉;Ti-2Al-2.5Zr合金在300℃碱性水中氧化的表面分析[J];材料工程;2003年01期
3 王渠东 ,丁文江;镁合金研究开发现状与展望[J];世界有色金属;2004年07期
4 张洪生;无毒植酸在金属防护中的应用[J];电镀与精饰;2000年01期
5 李瑛,宋光铃,林海潮,曹楚南;金属镁在腐蚀介质中界面结构特征与负差数效应关系研究[J];腐蚀科学与防护技术;1999年04期
6 王艳;刘畅;柏扬;陈恒芳;吉远辉;陆小华;;水热反应釜中高温高压离子水溶液热力学性质[J];化工学报;2006年08期
7 曾荣昌,柯伟,徐永波,韩恩厚,朱自勇;Mg合金的最新发展及应用前景[J];金属学报;2001年07期
8 蒲以明,张志强,杜荣;镁及镁合金表面处理初探[J];铝加工;2002年06期
9 祁庆琚,刘勇兵,杨晓红;镁合金的研究及其在汽车工业中的应用与展望[J];汽车工程;2002年02期
10 王国良;植酸在腐蚀与防护中应用研究的进展[J];武钢技术;1996年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李汉梁;;稀土镁合金中镁的快速分析[J];分析化学;1978年01期
2 凌树荣;;偶氮氯膦1光度法检测稀土镁合金中无效镁[J];现代铸铁;1987年01期
3 龙如成,孟平,甘培新;偶氮氯膦Ⅲ光度法测定稀土镁合金中稀土总量[J];冶金分析;2004年01期
4 ;吉林临江镁业集团车用稀土镁合金项目破土动工[J];稀土信息;2008年05期
5 杨斌;稀土镁合金的孕育作用[J];现代铸铁;1989年01期
6 李蔚;;中科院与一汽联手用高技术改造稀土镁合金产业[J];功能材料信息;2004年03期
7 ;高性能稀土镁合金研发及产业化取得系列新进展[J];中国粉体工业;2010年01期
8 ;高性能稀土镁合金研发及产业化取得新进展[J];稀土信息;2010年02期
9 孙宇红,李建华,贾建平;稀土镁合金中稀土总量的测定——草酸盐重量法测定稀土总量[J];云南大学学报(自然科学版);2005年S1期
10 王成辉;;抓住机遇,发展LPC稀土镁合金高技术压铸产品[J];四川稀土;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 俞在宏;;稀土镁合金在Y_2盲孔端盖生产中的应用[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
2 刘峻玮;李瑛;王福会;;固态NaCl盐膜和水蒸气对稀土镁合金高温腐蚀影响的电化学研究[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年
3 唐一文;张新;贾志勇;姜云;;SnO_2纳米棒的制备、表面改性及其在Grtzel电池中的应用[A];纳米材料与技术应用进展——第四届全国纳米材料会议论文集[C];2005年
4 胡希;黄可龙;庄树新;刘素琴;陈漾;;水热法制备TiO_2/石墨烯复合物及其在染料敏化太阳能电池中的应用[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
5 罗宏杰;王秀峰;黄晖;;TiO_2薄膜的水热法制备与薄膜的光催化性能[A];2000'全国光催化学术会议论文集[C];2000年
6 张茂峰;孟建新;;LaF_3纳米颗粒的水热法制备及发光性质[A];第五届全国稀土发光材料学术研讨会论文摘要集[C];2005年
7 申玉双;伊赞荃;王红;;溶胶-水热法制备纳米氧化镁薄膜的研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年
8 翟培宇;王旭珍;曲江英;王新葵;;水热法制备高催化寿命介孔二氧化钛及其光催化应用[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
9 任晓宁;陶占良;陈军;;水热法制备钒氧化物纳米材料[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
10 张士成;陈炳辰;韩跃新;;水热法制备陶瓷粉[A];第六届全国粉体工程学术大会暨2000年全国粉体设备-技术-产品交流会会议文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王迅;院企开发稀土镁合金取得新突破[N];中国有色金属报;2009年
2 ;高性能稀土镁合金助汽车行业迈向绿色环保[N];上海科技报;2008年
3 锡林;表面处理和抛光分离成为主攻目标[N];中国纺织报;2006年
4 徐怀明;北泰汽配工业园建设快马加鞭[N];蚌埠日报;2006年
5 ;不锈钢的表面处理[N];现代物流报;2006年
6 记者 连雅婕 通讯员 于柏林;长春应化所科技合作跃上新台阶[N];长春日报;2009年
7 张晓健;二重万源精工进军核电表面处理市场[N];中国工业报;2008年
8 记者 郇靖海 通讯员 赵开田;苏北首家表面处理科技产业园在徐兴建[N];徐州日报;2006年
9 记者  于新兰;徐州建成表面处理科技产业园[N];中国环境报;2006年
10 肖强;徐州建成表面处理科技产业园集中控制重金属污染[N];中国高新技术产业导报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐永东;稀土镁合金组织和性能研究[D];天津大学;2012年
2 苏桂花;稀土镁合金的组织、性能及半固态组织演变规律[D];吉林大学;2010年
3 吴安如;含稀土镁合金细晶化、塑性变形再结晶、时效脱溶及焊接性研究[D];中南大学;2006年
4 马鸣龙;Mg-Y-MM-Zr合金组织及性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
5 陶小马;稀土铝、镁合金热力学性质的第一原理计算[D];中南大学;2008年
6 殷立雄;Sm_2O_3微晶的水热与溶剂热法制备工艺、结构与性能关系研究[D];陕西科技大学;2012年
7 徐招弟;多元金属硫化物催化剂的控制合成及可见光制氢活性研究[D];南昌大学;2011年
8 向鹏;染料敏化太阳能电池光阳极研究[D];华中科技大学;2012年
9 张伟;基于葡萄糖水热法制备功能性纳米材料及其应用的研究[D];天津大学;2012年
10 刘昭成;硫铁矿烧渣水热法制备云母氧化铁及其基础理论研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张满意;稀土镁合金水热法表面处理的研究[D];上海交通大学;2011年
2 于善坤;医用稀土镁合金支架基体材料制备及力学性能的研究[D];兰州理工大学;2010年
3 张秀芝;稀土镁合金低周疲劳行为的研究[D];沈阳工业大学;2002年
4 贺睿;AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D];河南理工大学;2010年
5 费厚军;部分稀土镁合金体系400℃相关系研究[D];中南大学;2012年
6 朱苑林;苯乙烯—马来酸酐共聚物的部分酯化物在颜料分散中的应用[D];北京化工大学;2001年
7 李郁;钛白粉的表面处理及在色母粒中的应用[D];北京化工大学;2005年
8 何燕;YL112铝合金表面氧化处理工艺技术研究[D];重庆大学;2005年
9 许林;炭纤维表面处理及结构与性能的研究[D];中南大学;2008年
10 陈平;稀土镁合金β'和β"以及6HLPS相的第一性原理研究[D];湘潭大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026