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螯合剂辅助法制备镁合金表面Mg-Al LDHs膜及其耐蚀性

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为了降低反应能耗,利用螯合剂辅助法,通过在硝酸铝(Al(NO3)3)溶液内分别添加乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)、柠檬酸钠(SC)和酒石酸钾钠(PST)三种螯合剂制备转化液,然后将镁合金样品直接浸泡在三种转化液中,于60℃,pH值为12.0下反应9 h,即可在镁合金表面制得不同螯合剂掺杂的Mg-Al层状双氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)膜.通过SEM,XRD,FT-IR等分析各LDHs膜的微观形貌、物相组成和耐蚀性.结果表明:螯合剂辅助法可以在常压、60℃环境下于镁合金表面成功制得具有典型层状结构的LDHs膜;并且所得的三种Mg-Al LDHs膜均能有效提高镁合金的耐蚀性.然后通过对比研究三种不同LDHs膜层的结构性能发现:添加PST制备得到的Mg-Al-PST LDHs膜致密度最高、厚度最大,可达1.4μm.三种膜层对镁合金耐蚀性的提高效果依次为:Mg-Al-PST LDHs>Mg-Al-SC LDHs>Mg-Al-EDTA LDHs;其中覆盖Mg-Al-PST LDHs膜的镁合金相比空白镁合金,其腐蚀电流密度下降约两个数量级,腐蚀总电阻上升约一个数量级.基于对所得LDHs膜的结构、性能分析可知螯合剂辅助法可在较低能耗条件下,在镁合金表面原位制备耐蚀性较好的Mg-Al LDHs膜的原因可能是:螯合剂中的羧基可加速Al3+在镁基底的沉积,并促进Al3+对Mg(OH)2中部分Mg2+的取代而形成LDHs.
Corrosion resistance of Mg-Al LDHs film on magnesium alloy surface by chelating agent-assisted method

magnesium alloyLDHs filmin-situ preparationchelating agentcorrosion resistance

王乘风、杜小青、陈东初、魏红阳、王梅丰

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佛山科学技术学院材料科学与氢能学院,广东佛山 528000

南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063

武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉 430070

镁合金 LDHs膜 原位制备 螯合剂 耐蚀性

广东省重点研发计划广东省基础与应用基础研究基金佛山市核心技术攻关项目

2020B0101860012020B15151200931920001000412

2024

10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000514

材料工程
中国航发北京航空材料研究院

材料工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.78
ISSN：1001-4381
年,卷(期)：2024.52(3)
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