鎂的氧化行為研究

1、鎂的氧化行為研究純鎂的氧化動力學(xué)提高鎂抗氧化性能途徑合金化-加入某些有益元素不但可以提高鎂合金的高溫抗氧化性能，而且還可提高力學(xué)性能、鑄造性能等表面改性-形成表面層，不但可以提高高溫抗氧化性能，而且還可增加耐腐蝕性、耐磨性以及裝飾性等AlCaBe稀土氣相沉積離子注入激光改性電鍍與化學(xué)鍍化學(xué)轉(zhuǎn)化膜陽極氧化Ca對鎂氧化行為影響Ca對燃點的影響表面氧化膜結(jié)構(gòu)存在的問題表面生成CaO+MgO的致密結(jié)構(gòu)Ca的含量不能太高，否則會導(dǎo)致晶間化合物形成網(wǎng)狀分布，增大鎂合金的脆性Sakamoto、B-S You、黃曉峰等Ca對鎂氧化行為影響B(tài)e含量與燃點的關(guān)系表面氧化膜結(jié)構(gòu)存在的問題Burns、Foerster

2、、曾小勤等雙層或多層結(jié)構(gòu)，BeO+MgO為致密層。Be的含量應(yīng)比較低（0.01%0.125%)，目前可實現(xiàn)無保護的鎂合金熔煉Be有劇毒、會造成環(huán)境污染，且含量過高時會導(dǎo)致晶粒粗大、增加合金的熱裂傾向，降低合金的力學(xué)性能稀土N.V.R. Kumar, B.S.You, T. Spassov等稀土元素的優(yōu)點提高抗氧化的原因存在的問題在過渡族金屬的固溶度極低,但能形成金屬間化合物原子半徑大,可填補金屬及晶粒新相的表面缺陷,阻礙晶粒的長大形成的表面膜層有利于提高合金的耐腐蝕,抗氧化等性能促進致密、完成氧化膜的形成對合金初期氧化動力學(xué)的影響對氧化膜生長的影響對氧化膜抗剝落性能的影響關(guān)于鎂合金高溫氧化研究

3、較少相應(yīng)氧化性能和機理 ?阻燃鎂合金燃點測試（a）燃點試驗（b）燃點試驗結(jié)果普通鎂合金氧化燃燒（650）阻燃鎂合金液面平靜（750）阻燃鎂合金熔煉AZ91D阻燃鎂合金氧化膜形貌截面形貌成分分析MartrixOxideMounting(a)AZBR1合金氧化膜二次電子像 (b)O掃描圖(c)Mg掃描圖(d)Ce掃描圖俄歇電子能譜分析CX為元素 的相對原子濃度， 表示在俄歇電子能譜曲線上 元素峰值到峰值的強度（P-P值）， 為元素 的相對靈敏度因子。熱力學(xué)分析及氧化模型阻燃鎂合金氧化動力學(xué)離子注入AZ31鎂合金等溫氧化釔鈰鉭注入非平衡層分析XRD、SEM、AES、XPS等離子注入表面效應(yīng)氧化膜結(jié)構(gòu)

4、成分等分析氧化動力學(xué)規(guī)律氧化熱力學(xué)分析分析氧化機理建立氧化模型王雪敏：離子注入鎂合金高溫氧化行為研究MgY合金的高溫氧化動力學(xué)規(guī)律MgY合金在不同溫度下的氧化動力學(xué)關(guān)系：(a) Y=0.82 wt.%, (b) Y=1.09 wt.%, (c) Y=4.31 wt.%, (d) Y=25.00 wt.%；(1) 450 , (2) 500 , (3) 550 , (4) 600 MgY合金的高溫氧化動力學(xué)規(guī)律表1-1 MgY合金的氧化速度常數(shù)(mg2/cm4s), (mg/(cm2s)MgY合金的高溫氧化動力學(xué)規(guī)律Y的含量和氧化溫度是影響MgY合金高溫氧化性能的重要因素。Y都存在一臨界值（Yc

5、）：高于Yc時，氧化動力學(xué)關(guān)系為拋物線規(guī)律；低于Yc時，氧化動力學(xué)關(guān)系仍為線性規(guī)律。1.09 wt.%Yc4.31 wt.%后，能形成連續(xù)、致密的氧化膜 五、實驗結(jié)果-稀土合金化1、MgY合金Y能優(yōu)先于Mg生成Y2O3(6)、熱力學(xué)簡化模型(Y=25.00 wt.%)MgY合金高溫氧化的簡化模型 =1.035, 1.040, 1.070MgNd合金在500 下的氧化動力學(xué)關(guān)系：(1)2.87 wt.%,(2)4.50 wt.%,(3)11.20 wt.%,(4)=25.00 wt.% MgNd(Nd=25.00 wt.%)合金的氧化動力學(xué)關(guān)系：(1) 450 , (2) 500 , (3) 5

6、50 , (4) 600 表1-2 MgNd合金在500 時的氧化速度常數(shù)Nd content (wt.%)Parabolic rate constant (mg2/cm4s)2.873.7110-74.506.6910-711.203.2010-625.008.1410-6表1-3 MgNd(Nd=25.00 wt.%)合金的氧化速度常數(shù)Oxidation temperature ()Parabolic rate constant (mg2/cm4s)4503.9210-65008.1410-65502.1010-5600MgNd合金的高溫氧化動力學(xué)規(guī)律MgNd(Nd=25.00 wt.%)合金表面氧化物的形貌：(a) 450 , (b) 500 (c) 550 , (d) 600 Mg-10Gd-3Y合金的高溫氧化動力學(xué)規(guī)律Mg-10Gd-3Y合金的氧化動力學(xué)關(guān)系：(1)450 , (2)500 , (3)550 , (4)600 表1-4 不同溫度下Mg-10Gd-3Y合金的氧化速度常數(shù)Oxidation temperature (