螯合剂辅助法制备镁合金表面Mg-Al LDHs膜及其耐蚀性

TG174.4; 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-...

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Published in材料工程 Vol. 52; no. 3; pp. 166 - 175
Main Authors 王乘风, 杜小青, 陈东初, 魏红阳, 王梅丰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063%佛山科学技术学院材料科学与氢能学院,广东佛山 528000%武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉 430070%南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063 01.03.2024
佛山科学技术学院材料科学与氢能学院,广东佛山 528000
Subjects
LDHs film
镁合金
magnesium alloy
chelating agent
LDHs膜
耐蚀性
in-situ preparation
原位制备
corrosion resistance
螯合剂
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000514

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Summary:TG174.4; 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.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000514