覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金在氯化钠溶液中的极化行为

常林荣 曹发和 蔡景顺 刘文娟 郑俊军 张鉴清 曹楚南

引用本文: 常林荣, 曹发和, 蔡景顺, 刘文娟, 郑俊军, 张鉴清, 曹楚南. 覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金在氯化钠溶液中的极化行为[J]. 物理化学学报, doi: 10.3866/PKU.WHXB201111112 shu
Citation:  CHANG Lin-Rong, CAO Fa-He, CAI Jing-Shun, LIU Wen-Juan, ZHENG Jun-Jun, ZHANG Jian-Qing, CAO Chu-Nan. Polarization Behavior of Magnesium Alloy AZ91D with Micro-Arc Oxidation Coating in NaCl Solution[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, doi: 10.3866/PKU.WHXB201111112 shu

覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金在氯化钠溶液中的极化行为

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51131005, 51171172, 50801056) (51131005, 51171172, 50801056)

    浙江省自然科学基金(Y4110074)资助项目 (Y4110074)

摘要: 由于结构和成分的影响, 覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金的极化曲线有多种不同的表现形式. 事实上, 覆有微弧氧化涂层的AZ91D镁合金在NaCl 溶液中的极化曲线行为不仅与涂层的主要组成和微观结构有关, 也与极化曲线测试条件, 如氯离子浓度、溶液pH值、阴极极化程度和样品的暴露面积有关. 由于微弧氧化涂层的不稳定性, 这些因素通过改变氧化涂层的组成和微观结构, 继而影响极化曲线的形状. 本文用傅里叶变换显微红外成像和对应的光学照片研究了氧化涂层的成分和结构的变化. 结合物理表征, 我们提出一个模型, 用以阐明微弧氧化涂层组成和结构在NaCl 溶液中的变化. 对于浸泡在NaCl 溶液中的AZ91D微弧氧化涂层, 阳极溶解和阴极还原反应的速控步骤分别是传质过程和电荷转移过程. 所以从极化曲线上拟合出来的腐蚀电流密度不能准确反映腐蚀速率, 而且误差也难以避免.

English

    1. [1]

      (1) Khaled, K. F.; Amin, M. A. Corrosion Sci. 2009, 51, 1964.  (1) Khaled, K. F.; Amin, M. A. Corrosion Sci. 2009, 51, 1964.  

    2. [2]

      (2) Chidambaram, D.; Clayton, C. R.; Halada, G. P.; Kendig, M.W. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, B605.(2) Chidambaram, D.; Clayton, C. R.; Halada, G. P.; Kendig, M.W. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, B605.

    3. [3]

      (3) Sandenbergh, R. F.; Van der Lingen, E. Corrosion Sci. 2005, 47, 3300.  (3) Sandenbergh, R. F.; Van der Lingen, E. Corrosion Sci. 2005, 47, 3300.  

    4. [4]

      (4) Otmacic, H.; Stupnisek-Lisac, E. Electrochim. Acta 2003, 48, 985.  (4) Otmacic, H.; Stupnisek-Lisac, E. Electrochim. Acta 2003, 48, 985.  

    5. [5]

      (5) Flitt, H. J.; Schweinsberg, D. P. Corrosion Sci. 2005, 47, 2125.  (5) Flitt, H. J.; Schweinsberg, D. P. Corrosion Sci. 2005, 47, 2125.  

    6. [6]

      (6) Mansfeld, F. Advances in Corrosion Science and Technology 1976, 6, 163.(6) Mansfeld, F. Advances in Corrosion Science and Technology 1976, 6, 163.

    7. [7]

      (7) Zhang, L. J.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24, 1831. [张丽君, 张昭, 张鉴清. 物理化学学报, 2008, 24, 1831.](7) Zhang, L. J.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24, 1831. [张丽君, 张昭, 张鉴清. 物理化学学报, 2008, 24, 1831.]

    8. [8]

      (8) Cao, F. H.; Cao, J. L.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q.; Cao, C.N. Mater. Corros. 2007, 58, 676.(8) Cao, F. H.; Cao, J. L.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q.; Cao, C.N. Mater. Corros. 2007, 58, 676.

    9. [9]

      (9) Ardelean, H.; Frateur, I.; Zanna S.; Atrens, A.; Marcus, P. Corrosion Sci. 2009, 51, 3030.  (9) Ardelean, H.; Frateur, I.; Zanna S.; Atrens, A.; Marcus, P. Corrosion Sci. 2009, 51, 3030.  

    10. [10]

      (10) Laleh, M.; Rouhaghdam, A. S.; Shahrabi, T.; Shanghi, A. J. Alloy. Compd. 2010, 496, 548.  (10) Laleh, M.; Rouhaghdam, A. S.; Shahrabi, T.; Shanghi, A. J. Alloy. Compd. 2010, 496, 548.  

    11. [11]

      (11) Wu, C. S.; Zhang, Z.; Cao, F. H.; Zhang, L. J.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 3893.  (11) Wu, C. S.; Zhang, Z.; Cao, F. H.; Zhang, L. J.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 3893.  

    12. [12]

      (12) Cao, F. H.; Lin, L. Y.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. T. Nonferr. Metal. Soc. 2008, 18, 240.  (12) Cao, F. H.; Lin, L. Y.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. T. Nonferr. Metal. Soc. 2008, 18, 240.  

    13. [13]

      (13) Ghasemi, A.; Raja, V. S.; Blawert, C.; Dietzel,W.; Kainer, K. U. Surf. Coat. Technol. 2008, 202, 3513.  (13) Ghasemi, A.; Raja, V. S.; Blawert, C.; Dietzel,W.; Kainer, K. U. Surf. Coat. Technol. 2008, 202, 3513.  

    14. [14]

      (14) Wu, H. L.; Cheng, Y. L.; Li, L. L.; Chen, Z. H.;Wang, H. M.; Zhang, Z. Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 9387.  (14) Wu, H. L.; Cheng, Y. L.; Li, L. L.; Chen, Z. H.;Wang, H. M.; Zhang, Z. Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 9387.  

    15. [15]

      (15) Arrabal, R.; Matykina, E.; Viejo, F.; Skeldon, P.; Thompson, G. E. Corrosion Sci. 2008, 50, 1744.  (15) Arrabal, R.; Matykina, E.; Viejo, F.; Skeldon, P.; Thompson, G. E. Corrosion Sci. 2008, 50, 1744.  

    16. [16]

      (16) Cakmak, E.; Tekin, K. C.; Malayoglu, U.; Shrestha, S. Surf. Coat. Technol. 2010, 204, 1305.  (16) Cakmak, E.; Tekin, K. C.; Malayoglu, U.; Shrestha, S. Surf. Coat. Technol. 2010, 204, 1305.  

    17. [17]

      (17) Park, I. S.; Jang, Y. S.; Kim, Y. K.; Lee, M. H.; Yoon, J. M.; Bae, T. S. Surf. Interface Anal. 2008, 40, 1270.  (17) Park, I. S.; Jang, Y. S.; Kim, Y. K.; Lee, M. H.; Yoon, J. M.; Bae, T. S. Surf. Interface Anal. 2008, 40, 1270.  

    18. [18]

      (18) Lv, G. H.; Chen, H.; Gu,W. C.; Li, L.; Niu, E.W.; Zhang, X. H.; Yang, S. Z. J. Mater. Process Tech. 2008, 208, 9.  (18) Lv, G. H.; Chen, H.; Gu,W. C.; Li, L.; Niu, E.W.; Zhang, X. H.; Yang, S. Z. J. Mater. Process Tech. 2008, 208, 9.  

    19. [19]

      (19) Srinivasan, P. B.; Liang, J.; Blawert, C.; Stormer, M.; Dietzel, W. Appl. Surf. Sci. 2009, 255, 4212.  (19) Srinivasan, P. B.; Liang, J.; Blawert, C.; Stormer, M.; Dietzel, W. Appl. Surf. Sci. 2009, 255, 4212.  

    20. [20]

      (20) Ryu, H. S.; Hong, S. H. J. Electrochem. Soc. 2009, 156, C298.(20) Ryu, H. S.; Hong, S. H. J. Electrochem. Soc. 2009, 156, C298.

    21. [21]

      (21) Chang, L. R.; Cao, F. H.; Cai, J. S.; Liu,W. J.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. Electrochem. Commun. 2009, 11, 2245.  (21) Chang, L. R.; Cao, F. H.; Cai, J. S.; Liu,W. J.; Zhang, J. Q.; Cao, C. N. Electrochem. Commun. 2009, 11, 2245.  

    22. [22]

      (22) Luo, H. H.; Cai, Q. Z.;Wei, B. K.; Yu, B.; He, J.; Li, D. J. J. Alloy. Compd. 2009, 474, 551.  (22) Luo, H. H.; Cai, Q. Z.;Wei, B. K.; Yu, B.; He, J.; Li, D. J. J. Alloy. Compd. 2009, 474, 551.  

    23. [23]

      (23) Arrabal, R.; Matykina, E.; Hashimoto, T.; Skeldon, P.; Thompson, G. E. Surf. Coat. Technol. 2009, 203, 2207.  (23) Arrabal, R.; Matykina, E.; Hashimoto, T.; Skeldon, P.; Thompson, G. E. Surf. Coat. Technol. 2009, 203, 2207.  

    24. [24]

      (24) Hsiao, H. Y.; Tsung, H. C.; Tsai,W. T. Surf. Coat. Technol. 2005, 199, 127.  (24) Hsiao, H. Y.; Tsung, H. C.; Tsai,W. T. Surf. Coat. Technol. 2005, 199, 127.  

    25. [25]

      (25) Liang, J.; Guo, B. G.; Tian, J.; Liu, H.W.; Zhou, J. F.; Liu,W. M.; Xu, T. Surf. Coat. Technol. 2005, 199, 121.  (25) Liang, J.; Guo, B. G.; Tian, J.; Liu, H.W.; Zhou, J. F.; Liu,W. M.; Xu, T. Surf. Coat. Technol. 2005, 199, 121.  

    26. [26]

      (26) Chen, F.; Zhou, H.; Yao, B.; Qin, Z.; Zhang, Q. F. Surf. Coat. Technol. 2007, 201, 4905.  (26) Chen, F.; Zhou, H.; Yao, B.; Qin, Z.; Zhang, Q. F. Surf. Coat. Technol. 2007, 201, 4905.  

    27. [27]

      (27) Chang, L. R.; Cao, F. H.; Cai, J. S.; Liu,W. J.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q. T. Nonferr. Metal. Soc. 2011, 21, 307.  (27) Chang, L. R.; Cao, F. H.; Cai, J. S.; Liu,W. J.; Zhang, Z.; Zhang, J. Q. T. Nonferr. Metal. Soc. 2011, 21, 307.  

    28. [28]

      (28) Hsiao, H. Y.; Chung, P.; Tsai,W. T. Corrosion Sci. 2007, 49, 781.  (28) Hsiao, H. Y.; Chung, P.; Tsai,W. T. Corrosion Sci. 2007, 49, 781.  

    29. [29]

      (29) Duan, H.; Yan, C.;Wang, F. Electrochim. Acta 2007, 52, 3785.  (29) Duan, H.; Yan, C.;Wang, F. Electrochim. Acta 2007, 52, 3785.  

    30. [30]

      (30) Birss, V.; Xia, S.; Yue, R.; Rateick, R. G. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, B1.(30) Birss, V.; Xia, S.; Yue, R.; Rateick, R. G. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, B1.

    31. [31]

      (31) Zhang, Y. J.; Yan, C.W.;Wang, F. H.; Li,W. F. Corrosion Sci. 2005, 47, 2816.  (31) Zhang, Y. J.; Yan, C.W.;Wang, F. H.; Li,W. F. Corrosion Sci. 2005, 47, 2816.  

    32. [32]

      (32) El-Taib Heakal, F.; Fekry, A. M.; Fatayerji, M. Z. Electrochim. Acta 2009, 54, 1545.  (32) El-Taib Heakal, F.; Fekry, A. M.; Fatayerji, M. Z. Electrochim. Acta 2009, 54, 1545.  

    33. [33]

      (33) Shi, Z. M.; Song, G. L.; Atrens, A. Corrosion Sci. 2005, 47, 2760.  (33) Shi, Z. M.; Song, G. L.; Atrens, A. Corrosion Sci. 2005, 47, 2760.  

    34. [34]

      (34) Song, G. L. Corrosion and Protection of Magnesium Alloy; Chemical Industry Press: Beijing, 2006; pp 75-84. [宋光铃. 镁合金腐蚀与防护. 北京: 化学工业出版社, 2006: 75-84.](34) Song, G. L. Corrosion and Protection of Magnesium Alloy; Chemical Industry Press: Beijing, 2006; pp 75-84. [宋光铃. 镁合金腐蚀与防护. 北京: 化学工业出版社, 2006: 75-84.]

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  787
  • 文章访问数:  2640
  • HTML全文浏览量:  15
文章相关
  • 发布日期:  2011-12-29
  • 收稿日期:  2011-09-21
  • 网络出版日期:  2011-11-11
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章