《Acta Materialia》：界面效應對鎂基納米復合材料腐蝕行為的影響
2022-04-24 16:28:47
作者：材料基 來源：材料基
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鎂基納米復合材料通常具有優異的力學行為，但是通過粉末冶金方法制備的鎂基納米復合材料通常比熔煉方法制備的高純鎂合金腐蝕速度快一個數量級，因此極大程度上限制了鎂基納米復合材料的應用，尤其是作為生物兼容材料的應用。
廣東工業大學、上海大學、新加坡國立大學、美國加州大學伯克利分校等單位的學者通過球磨結合微波燒結和熱擠壓的方法制備SiO2納米增強相的鎂基納米復合材料， 1）系統表征了粉末冶金過程中氧污染對鎂基納米復合材料中鎂基體與納米顆粒SiO2界面結構；2）首次研究了粉末冶金過程中微量氧污染對鎂基納米復合材料腐蝕性能的影響。相關論文以題為“Interfacial characterization and its influence on the corrosion behavior of Mg-SiO2 nanocomposites”發表在《Acta Materialia》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.117840
圖1.Mg-SiO2納米復合材料的電化學，吸氫，失重腐蝕以及晶間腐蝕表征
圖2. Mg-SiO2鎂基納米復合材料中中非晶態SiO2顆粒增強相與晶體鎂基體之間的界面表征。結果表明Mg與MgO 界面之間由于晶面旋轉造成大量的位錯。并且Mg與MgO之間的原子結合微弱（在圖3中用第一性原理表征）。
圖3. Mg-SiO2鎂基納米復合材料中SiO2顆粒增強相與鎂基體之間主要以Mg/MgO的界面結合，結合力較弱。
圖4. Mg-SiO2鎂基納米復合材料中SiO2顆粒增強相與鎂基體晶界處Mg/MgO的界面應變分析。
圖5. Mg-SiO2鎂基納米復合材料中晶間腐蝕的主要原因是Mg/MgO界面間的應變大，原子間結合力弱，造成晶界處原子容易被腐蝕。
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