文獻綜述-鎂合金表面高分子薄膜制備工藝及對其耐腐蝕性能的研究

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1、黃河科技學院畢業(yè)論文(文獻綜述)第10頁單位代碼02學　　號080118046分類號TQ153密級畢業(yè)論文文獻綜述院（系）名稱工學院機械系專業(yè)名稱材料成型及控制工程學生姓名王博指導教師張保豐2012年3月8日黃河科技學院畢業(yè)論文(文獻綜述)第10頁畢業(yè)論文文獻綜述院（系）名稱工學院機械系專業(yè)名稱材料成型及控制工程鎂合金表面高分子薄膜制備工藝及對其耐腐蝕性能的研究摘要：通過閱讀大量與鎂合金表面高分子薄膜制備工藝及對其耐腐蝕性能的研究相關的文獻，了解到鎂合金在實際生產(chǎn)中的重要性，本文主要敘述了鎂合金表面薄膜聚苯胺的制備及其耐蝕性能的

2、研究所觀察到現(xiàn)象及結(jié)論。是我對此有了更深刻的了解，為此次的畢業(yè)論文提供了更為可靠的依據(jù)與參考。關鍵詞：鎂合金，聚苯胺，耐腐蝕引言鎂元素在地球上的含量位于第8位,約占地殼質(zhì)量的1.93%。而約占海洋質(zhì)量的0.13%，鎂合金是所有金屬結(jié)構材料中質(zhì)量最輕的金屬，因為鎂的密度是鋁的2/3，是鐵的1/4。鎂合金有很多獨特的優(yōu)點：比強度高，導熱性和尺寸穩(wěn)定性好，有良好的電磁防護特性和抗震能力，而且容易回收。與復合材料相比,鎂合金還有突出的優(yōu)點:它的機械加工性能好,抗老化,而且原料豐富（海水中富有鎂元素容易提?。1]。正是這一特性使鎂及其合

3、金成為航空業(yè)和汽車制造業(yè)中首選的替代材料，以達到減輕重量的目的。而且在目前鐵礦資源緊張的情況下，開發(fā)和利用鎂作為替代材料相當必要。正是在這一背景之下，鎂的很多優(yōu)點受到人們的重視。黃河科技學院畢業(yè)論文(文獻綜述)第10頁但是，鎂及其合金在實際工程應用中受到很多自身許多不可克服的缺陷的限制。它的彈性模量低?？伤苄圆畹?，其中鎂合金的耐蝕性差影響應用最顯著。而鎂及其合金耐蝕性差主要是對電偶腐蝕很敏感。為此。提高鎂及其合金的耐蝕性主要在兩個方面研究。首先是降低鎂及其合金的重金屬雜質(zhì)。如鐵、鎳、銅等，而提高有益金屬如鋅、鋁的條件。另一方面是

4、表面處理技術。鎂合金的表面處理技術主要有電鍍，化學轉(zhuǎn)化膜層，氫化物膜層，氣相沉積膜層，激光熔覆，有機膜層。盡管這些技術在一定時期能滿足某些行業(yè)對鎂及其合金的防護的要求，但是目前這些技術并不能滿足電訊行業(yè)特定的要求，如：既要求導電，又要求耐蝕性好。因而開發(fā)新的技術以滿足這些行業(yè)的要求成為必要。而在這種需求之中，導電高分子膜層恰能滿足這一要求[2-3]。導電高分子膜層自D.W.DeBerry[2-6]用于防腐研究以來，人們已經(jīng)作了很多的工作。而在導電高分于膜層中，聚苯胺膜層以成本低，空氣穩(wěn)定性好，能活性防腐而受人們的青睞。但在鎂合金

5、表面制備聚苯胺膜層的尚未見到報道[2-3]。在堿性溶液中用電化學的方法更沒有出現(xiàn)。因而在鎂合金基體表面制備聚苯胺膜層是這種需求的結(jié)果。同時在堿性溶液中制備聚苯胺膜層的技術又解決了鎂合金在酸性溶液中易腐蝕的問題[4]。我們希望以此來解決這一新的問題。1鎂合金的腐蝕行為鎂的標準電極電位為-2.37V(相對于標準氫電極)，比鐵低約2V，比鋁低約0.7V。其化學活潑性在所有工業(yè)用金屬中最高。在干燥的大氣中，鎂表面可以形成氧化物膜，對基體有一定的保護作用。但是鎂的氧化膜疏松多孔，所以鎂及鎂合金耐蝕性較差，呈現(xiàn)出很高的化學和電化學活性。一旦

6、環(huán)境潮濕及Cl-的存在極易發(fā)生嚴重腐蝕[7,8]。在水溶液環(huán)境下，純鎂發(fā)生電化學腐蝕的機理可用下列反應表示?？偡磻獮殒V與H20通過電化學反應產(chǎn)生Mg(OH)2和H2，表示如下[8]：Mg+2H20=Mg(OH)2+H2(1-1)凈反應可以表示為下列分步反應：陽極反應：Mg=Mg2++2e-(1-2)陰極反應：2H20+2e-=H2+2OH-(1-3)腐蝕產(chǎn)物：Mg2++2OH-=Mg(OH)2(1-4)事實上，鎂的陽極溶解有許多中間過程，不同的鎂腐蝕的機理分別強調(diào)了不同的中間過程，最為顯著的初始產(chǎn)物是存在時間極為短暫的+1價的鎂

7、離子。其余的機制概括起來還有氫化鎂促溶、表面膜破壞和溶解脫落[9]。對于鎂合金來說，由于研究條件所限，在溶液環(huán)境下的腐蝕反應目前還沒有系統(tǒng)的結(jié)論。Song等[10]人通過研究認為在Mg-A1-Zn黃河科技學院畢業(yè)論文(文獻綜述)第10頁合金的陽極溶解過程中，鎂是溶解進入溶液的主要元素，鋁元素也有一些存在于溶液中，但鋅沒有被發(fā)現(xiàn)。因此，盡管實際中Al、Zn等元素在這些反應過程中的作用不能忽略，但是上述四個反應暫時仍可被認為是鎂合金腐蝕的主要反應。電位-pH圖(Pourbaix圖)從理論上提供了預測鎂的腐蝕傾向和選擇控制腐蝕的途徑。

8、由于鎂在水中可能發(fā)生各種各樣的反應，因而電位-pH圖也有不同的表示，圖1.1示出了常見的一種Mg-H2O體系的電位-pH圖。圖中表示在25℃時鎂在水中的穩(wěn)定性隨施加電位和pH值的變化而不同。圖1.1Mg-H2O體系的電位PH圖（25℃）[11]當鎂離子濃度使電位