劉文娟
導師姓名:張鑒清
職 稱:教 授
工作單位(院系):浙江大學化學系
導師點評:
稀土元素對鎂合金微觀結構、宏觀腐蝕行為、腐蝕產物的影響仍有待進一步深入研究,劉文娟的工作較為細致地考察了稀土Ce和La的影響,獲得了一些有意義的結果,為稀土合金化從根本上提高鎂合金的耐蝕性能,拓寬鎂合金的應用范圍提供了參考。
星之論點:
稀土元素對鎂合金微觀結構和腐蝕性能的影響
鎂合金是目前商業應用中最輕的金屬結構材料,應用前景廣闊。但鎂的化學性質活潑,耐腐蝕性能較差,長期以來嚴重制約了鎂合金的開發和廣泛應用。在鎂合金的防護研究中,采用合金化的方法來提高其耐蝕性是利用轉化膜和陽極氧化以外的新途徑。稀土元素在我國儲量豐富,具有研究開發高性能稀土鎂合金的獨特優勢。基于以上背景,以AM60和AZ91為基體材料,制備了富含稀土元素Ce和La的新型AM(Z)RE合金,并研究了不同稀土元素含量對鎂合金微觀結構和腐蝕性能的影響。研究表明,稀土元素對鎂合金的影響主要體現在兩個方面:(1)在微觀結構上,減少了腐蝕微電偶對陰極相β相,生成了富含稀土元素的新相Y相,而Y相與基體α相之間的電勢差更小,腐蝕驅動力更弱,因此稀土鎂合金的耐蝕性相對更高。(2)改變了腐蝕產物成分,新型稀土鎂合金的腐蝕產物富含稀土元素,Al的含量也較基體鎂合金腐蝕產物中的高。并且稀土元素的添加促使腐蝕產物層更薄更致密,良好的腐蝕產物層阻止了腐蝕的進一步發生,對鎂合金起到了一定的保護作用。進一步的實驗表明,稀土元素過量添加會促使Y相增多,腐蝕微電偶對增加,腐蝕性能下降。此外我們繼續研究了薄液膜條件下的稀土鎂合金AMRE1和AM60腐蝕行為差異。其本體溶液和薄液膜條件下的成果發表于國際專業期刊(3篇Corrosion Science,1篇Materials and Corrosion)上。添加稀土元素是提高鎂合金耐蝕性的重要途徑之一,其微觀結構和腐蝕性能的研究為提高鎂合金的實際應用開闊了思路,促進了新型鎂合金的開發利用。