【正文】 。（四）、晶間腐蝕：鎂合金一般對(duì)晶間腐蝕不敏感，腐蝕不能夠沿著晶界發(fā)展。（二）、點(diǎn)蝕：在含有 Cl－的非氧化性介質(zhì)中，鎂合金在自腐蝕電位下容易發(fā)生點(diǎn)蝕；在中性或堿性介質(zhì)中，鎂合金的腐蝕形態(tài)通常也是點(diǎn)蝕。通常情況下，陰極可能是外部與鎂合金相接觸的其它金屬部件，也可能是合金元素或雜質(zhì)元素，它們與鎂合金基體形成原電池，誘發(fā)電極反應(yīng)，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。鎂合金的腐蝕方式通常有兩種情況：一是在一般環(huán)境中的腐蝕，稱“一般腐蝕”或“環(huán)境腐蝕”，也稱“化學(xué)腐蝕”；二是在原電池環(huán)境下產(chǎn)生的“電化學(xué)腐蝕”。鎂及鎂合金由于其自身性能非?；顫?，極易在表面形成疏松多孔的 Mg(OH)2或者 MgO 薄膜，這層薄膜對(duì)鎂合金基體的保護(hù)性能很弱，使得鎂合金的耐蝕性較差，這嚴(yán)重制約了鎂合金的廣泛應(yīng)用。與其他傳統(tǒng)金屬材料及其他工程材料相比，鎂合金具有很多優(yōu)良性能。鎂是地球上儲(chǔ)存最豐富的元素之一，%，是繼氧、硅、鋁、鐵、鈣之后地殼中第六位富有的元素[3]。歐美汽車商已把每輛汽車鎂合金的用量作為一項(xiàng)指標(biāo)來(lái)衡量車輛科技含量高低，有關(guān)研究證實(shí)汽車自重每降低10%，可節(jié)約燃料8%10%[2]，%，同時(shí)鎂合金的再加工回收特性可有效減少對(duì)環(huán)境的污染，這在現(xiàn)階段全球能源極度緊缺，國(guó)際原油期貨價(jià)格一路庵升，全球環(huán)境保護(hù)刻不容緩的背景下，其意義尤為突出。表面技術(shù)能夠用來(lái)制備本體材料難以獲得的特殊表面層，使本不具有耐蝕、耐磨性能的材料獲得優(yōu)異的耐腐蝕性能和耐磨損性能，乃至其它一些物理、化學(xué)性能，如阻尼性能、釬焊性能等，從而充分發(fā)揮材料的潛力，大幅度拓寬材料的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)各種機(jī)械設(shè)備、零件的表面性能要求越來(lái)越高，一些在高速、高溫、高壓、重載、腐蝕介質(zhì)等條件下工作的零件，往往因其表面失效而使零件報(bào)廢，并導(dǎo)致整套設(shè)備的失效。重慶科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄鎂合金表面BTSPS有機(jī)硅烷膜層的制備及耐蝕性研究畢業(yè)論文 目錄摘 要 IABSTRACT II1 緒 論 1 1 1 2 3 5 5 7 7 82 實(shí)驗(yàn)材料及方法 9 9 過(guò)程及過(guò)程 10 BTSPS 硅烷溶液的配制 10 10 BTSPS硅烷膜的制備 11 BTSPS硅烷膜層的形貌表征 11 BTSPS硅烷膜層的電化學(xué)性能測(cè)試 12 BTSPS硅烷膜層的耐鹽霧試驗(yàn) 143 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 16 16 BTSPS硅烷膜層OM形貌觀察 16 BTSPS硅烷膜層SEM形貌觀察 17 BTSPS硅烷膜層EDS分析 18 19 19 20（EIS）曲線 21 234 結(jié) 論 24參考文獻(xiàn) 25致 謝 27附 件 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論1 緒 論材料科學(xué)的發(fā)展是推動(dòng)人類文明車輪前進(jìn)的重要?jiǎng)恿ΓF(xiàn)代高新技術(shù)的興起及發(fā)展，對(duì)材料提出了日益苛刻的性能要求。作為材料科學(xué)的一個(gè)重要分支，材料表面處理在現(xiàn)代高科技發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。為提高零件的使用壽命，國(guó)內(nèi)外均努力研究提高零件表面性能的新技術(shù)和新工藝。金屬鎂及鎂合金是工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，純鎂的密度僅為1. 73 8g/cm3，約為鋁的2/3,鋼的1/4，接近工程塑料的密度[1]，因此將鎂合金應(yīng)用在工程領(lǐng)域中可極大地減輕結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。然而對(duì)鎂合金的研究深度以及開(kāi)發(fā)應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不及鋁合金廣泛，這主要是由于鎂的本征化學(xué)特性活潑(25℃下鎂合金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位E0=)，耐腐蝕性差，因此研究開(kāi)發(fā)高效的鎂合金表面處理工藝，以達(dá)到工程應(yīng)用的性能要求，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義的課題，已引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。鎂合金是一種非常理想的現(xiàn)代工業(yè)結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、交通、光學(xué)儀器、電子、電訊、音響材料等領(lǐng)域，近年來(lái)以20%的速度增長(zhǎng)[4]。例如：具有較小的密度；而且具有很高的比強(qiáng)度和比剛度；機(jī)械加工性能良好；具有很好的熱成型性；鑄造性能優(yōu)越；具有良好的吸震性能和阻尼性能；電磁屏蔽性能良好；具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能；可回收再加工；具有超導(dǎo)特性以及儲(chǔ)氫性能等。因此，鎂合金的腐蝕與防護(hù)一直受到人們極大的關(guān)注[58]。電化學(xué)腐蝕是鎂合金腐蝕的主要方式，在中性、堿性環(huán)境中，電化學(xué)腐蝕的原理如下（11）： Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2↑ （11）這個(gè)反應(yīng)可以看作是由下列各步反應(yīng)的總和：陽(yáng)極反應(yīng)：Mg 2e →Mg2+陰極反應(yīng)：2H2O + 2e →H2↑ + 2OH生成腐蝕產(chǎn)物：Mg2+ + 2OH → Mg(OH)2在上述反應(yīng)中，鎂作為陽(yáng)極失去電子而腐蝕，在陰極釋放電子產(chǎn)生氫氣。鎂合金的腐蝕形態(tài)主要有以下幾種[9]：（一）、電偶腐蝕：這是鎂合金最易發(fā)生的一種腐蝕形態(tài)，鎂基體與陰極相鄰的局部區(qū)域通常會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕。（三）、應(yīng)力腐蝕：在含有 Cl－的中性溶液甚至蒸餾水中，鎂合金都有腐蝕開(kāi)裂的傾向；在堿性介質(zhì)中，當(dāng) pH 時(shí)，鎂合金表現(xiàn)出良好的抗應(yīng)力腐蝕的性能；在氟化物的溶液中，鎂合金也有良好的抗應(yīng)力腐蝕的性能。（五）、絲狀腐蝕：在保護(hù)性有機(jī)涂層或陽(yáng)極氧化膜下，由于腐蝕電池在鎂合金基體表面的移動(dòng)而產(chǎn)生絲狀腐蝕。因此，對(duì)于加強(qiáng)鎂合金的耐腐蝕性能，從研究鎂合金的應(yīng)用開(kāi)始，就一直是一個(gè)十分重要的研究課題。以下針對(duì)近年來(lái)涌現(xiàn)出來(lái)的鎂合金的腐蝕與防護(hù)技術(shù)與工藝做一下簡(jiǎn)單的闡述?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜主要有鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理、無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜處理、磷化等表面處理技術(shù)。這層膜與基體的結(jié)合力良好，能有效的阻止腐蝕介質(zhì)對(duì)鎂合金基體的浸蝕和破壞[1012]。目前僅有高錳酸鉀體系和稀土體系的化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝為無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜工藝。而關(guān)于磷化處理獲得的膜層，其性能還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和研究。陽(yáng)極氧化是指將欲處理的鎂合金工件作為陽(yáng)極放入反應(yīng)槽，在外加電場(chǎng)的作用下，利用鎂合金與處理液之間的電化學(xué)反應(yīng)，在鎂合金工件表面形成一層氧化物膜層的表面處理技術(shù)。經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn)和技術(shù)更新，在傳統(tǒng)的陽(yáng)極氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展形成了等離子微弧陽(yáng)極氧化。從而使得在陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生等離子微弧火花放電，火花放電在很短的時(shí)間(1～2s)內(nèi)使得鎂合金表面局部區(qū)域溫度迅速升高至 1000℃以上，從而使剛沉積到鎂合金表面的氧化物迅速溶解進(jìn)入在鎂合金表面，形成陶瓷質(zhì)的陽(yáng)極氧化膜。實(shí)驗(yàn)證明，等離子微弧陽(yáng)極氧化比普通陽(yáng)極氧化膜的耐蝕性和抗磨性均有提高。盡管采用微弧氧化方法能使局部熔融，從而減少膜層的孔隙率，但卻很難完全消除膜層的孔隙。另外，采用微弧氧化時(shí)，需要較高的電壓，設(shè)備投資大；又由于產(chǎn)生的電弧對(duì)金屬表面局部迅速加熱，使得局部溫度過(guò)高，溶液需要大功率的冷卻設(shè)備來(lái)冷卻降溫，能耗較大。（3）氣相沉積氣相沉積分兩種，一種為物理氣相沉積，一種為化學(xué)氣相沉積。對(duì)鎂合金進(jìn)行氣相沉積處理可以直接獲得保護(hù)性的涂層。雖然氣相沉積也可得到性能比較好的涂層，并且氣相沉積對(duì)環(huán)境沒(méi)有什么污染，沉積速度也比較快，但是氣相沉積對(duì)設(shè)備和技術(shù)等相關(guān)的投入相當(dāng)高，因此生產(chǎn)成本也比較高，所以這種處理方法應(yīng)用的不是很廣泛。一般可以通過(guò)電鍍或者化學(xué)鍍工藝在鎂合金表面獲得金屬涂層。傳統(tǒng)的鎂合金化學(xué)鍍鎳工藝的鍍液以堿式碳酸鎳為主鹽，而堿式碳酸鎳不溶于水，只溶于氫氟酸。此外，鍍液中的次亞磷酸鈉會(huì)在化學(xué)鍍鎳反應(yīng)中被氧化生成亞磷酸鈉，反應(yīng)生成亞磷酸鈉目前還沒(méi)有很好的方法去除，會(huì)在鍍液中累積升高。 相對(duì)化學(xué)鍍而言，電鍍的成本則高得多。（5）激光處理激光處理的方法有很多，如:熔覆、合金化等，都是通過(guò)激光的高頻能量改變鎂合金的表面結(jié)構(gòu)，使鎂合金的化學(xué)性質(zhì)改變，提高鎂合金的耐蝕性等化學(xué)性質(zhì)。（6）有機(jī)涂層有機(jī)涂層是指在金屬表面涂刷一層有機(jī)物膜層，以提高鎂合金的耐腐蝕性，同時(shí)起到一定的表面裝飾作用。一般來(lái)講，清洗過(guò)程包括機(jī)械清洗、溶劑清洗和堿洗等。這些處理能使鍍件表面粗糙，同時(shí)改變鍍件表面的化學(xué)性能和狀態(tài)，以便使有機(jī)涂層能很好的粘附在金屬表面。 有機(jī)涂層的主要優(yōu)點(diǎn)在于其處理設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，且對(duì)處理工件的形狀沒(méi)有特殊要求，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此，進(jìn)一步研究有機(jī)涂層的前處理工藝，增強(qiáng)有機(jī)涂層與鎂合金基底間的結(jié)合力，以及研究新的有機(jī)涂層原料和材料并將其應(yīng)用到鎂合金的表面防護(hù)上來(lái)，是目前有機(jī)涂層技術(shù)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)方向。有機(jī)硅烷處理技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型金屬表面防護(hù)性處理工藝。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)日益提高，迫切需要開(kāi)發(fā)一些低污染的金屬表面防護(hù)技術(shù)，金屬表面硅烷化處理技術(shù)正是在這種背景下產(chǎn)生的。硅烷分子通式為X–R–Si(OR)n，其中 X代表官能團(tuán)，R為烷基，通常R為CH3或CH2CH3，n = 2 或3，分子中的硅氧鍵– Si(