合金元素及熱加工工藝對鎂陽極組織和性能的影響.pdf

1、鎂陽極材料的耐腐蝕性能和電化學(xué)活性取決于材料的合金成分和組織形貌。本文研究了Hg、Ga、Sn和Zn四種合金元素及軋制、熱處理工藝對鎂陽極材料顯微組織和電化學(xué)性能的影響，為制備高活性、低自腐蝕速率的鎂陽極材料提供了理論依據(jù)。研究內(nèi)容如下：
　　 1.研究了Hg、Ga、Sn和Zn四種合金元素及含量對鎂陽極顯微組織和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：Mg-Hg、Mg-Ga、Mg-Sn和Mg-Sn二元鎂陽極材料鑄態(tài)組織均為σ-Mg基體和基體與

2、第二相組成的共晶組織；Hg元素顯著改善了鎂陽極合金的電化學(xué)活性，但增加了鎂陽極的自腐蝕速率；Ga、Sn和Zn元素提高了鎂陽極材料的耐腐蝕性能，對鎂陽極的電化學(xué)活性影響不大。
　　 2.研究了軋制和熱處理工藝對Mg-Hg-Ga陽極材料的顯微組織和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：400℃退火24 h基本消除了鑄態(tài)Mg-Hg-Ga陽極的晶界偏聚，改善了Mg-Hg-Ga陽極材料的電化學(xué)性能。軋制態(tài)的Mg-Hg-Ga陽極材料在150℃～300

3、℃退火時，基體中析出彌散分布的球狀第二相。隨著退火溫度升高，析出相數(shù)量增多且尺寸增大，材料耐腐蝕性能下降，電化學(xué)活性先上升后下降。250℃退火時Mg-Hg-Ga陽極材料的綜合性能最佳。
　　 3.研究了合金元素Hg和Ga對鎂陽極材料的活化機理。鎂陽極材料溶解時，Hg、Ga元素被Mg還原成單質(zhì)，和電極表面的Mg原子形成鎂汞齊。鎂汞齊與水迅速反應(yīng)釋放出新的Hg、Ga單質(zhì)，繼續(xù)沉積在電極表面與鎂反應(yīng)，如此循環(huán)促進活化；同時，Hg、Ga