專利名稱：提高鎂的耐蝕性能的陰極充氫處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬的耐腐蝕處理方法，具體地說(shuō)是一種鎂或鎂基合金 的耐腐蝕處理方法。(二) 背景技術(shù)鎂合金是目前已知的最輕的結(jié)構(gòu)材料，具有較高的比強(qiáng)度、比剛度、良好的 塑性加工性能及鑄造性能。它不僅吸引了航空航天工業(yè)的注意，而且成為汽車鋁 合金鑄件最有前景的替代品。但較差的耐腐蝕性能，成為制約鎂合金廣泛應(yīng)用的 一個(gè)主要原因。在腐蝕過(guò)程中，氫離子會(huì)發(fā)生陰極反應(yīng)而還原成為氫原子。這些 氫原子會(huì)吸附在金屬表面進(jìn)而擴(kuò)散進(jìn)入金屬內(nèi)部。擴(kuò)散到金屬中的氫原子將會(huì)對(duì) 金屬的電化學(xué)性能產(chǎn)生極大的影響。 一般情況下，氫的存在使金屬的耐蝕性降低。 但在最近的一些研究中發(fā)現(xiàn)，氫在鎂中的作用卻不同。氫在鎂的陰極極化條件下 自身產(chǎn)生的氫氣能夠和鎂反應(yīng)生成一層穩(wěn)定而絕緣的MgH2膜。研究表明，氫化 鎂能夠使AZ91D鎂合金的耐腐蝕性提高。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境污染小、成本低、可以有效地 提高鎂的耐腐蝕性能的陰極充氫處理工藝。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的-用氯化鈉、氫氧化鈉和蒸餾水配置PH42、 0. 05mol/LNaCl+0, 01mol/LNa0H 的溶液，將鎂材料放在此溶液中、在極化電流密度為0 -2mA/cm2進(jìn)行陰極充氫 一小時(shí)。本發(fā)明的最佳極化電流密度為-lmA/cm2。在本發(fā)明的溶液中測(cè)量純鎂的陽(yáng)極極化曲線和開路電位下的極化曲線，如圖 1。從圖l中我們可以看出，陰極極化條件下純鎂的自腐蝕電位和腐蝕電流均大大 高于未經(jīng)陰極極化處理的純鎂。圖2是純鎂試樣在0. 05mol/LNaCl+0. 01mol/LNa0H溶液中在不同極化電流密 度下0 -2raA/cm2陰極充氫一小時(shí)后，測(cè)量其陽(yáng)極極化曲線。從圖2中可以看出， 在-lmA/cm2極化電流密度下，純鎂自腐蝕電位最高，腐蝕電流最小。所以純鎂在-lmA / cra2陰極充氫條件下所形成的氫化鎂膜的耐蝕性最好。圖3是在不同的溫度(2(TC 60。C)測(cè)線性極化曲線算出活化能，做活化能一極化電流密度曲線。從圖3中可以看出，純鎂在-lmA/cm2極化電流密度下的活化能最高，而活化能越高，耐腐蝕性越好。所以純鎂在-lmA/cm2陰極充氫條件下所形成的氫化鎂膜的耐蝕性最好。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1. 本發(fā)明采用陰極充氫方法，利用純鎂自身產(chǎn)生的氫氣生成保護(hù)膜。而傳統(tǒng) 的鎂合金表面處理工藝是在外界條件作用下生成保護(hù)膜，所以此工藝對(duì)設(shè)備要求 簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。2. 本發(fā)明利用純鎂自身產(chǎn)生的氫氣生成氫化鎂保護(hù)膜，氫氣具有無(wú)毒無(wú)污 染特點(diǎn)，非常環(huán)保。3. 本發(fā)明在常溫下即可進(jìn)行，對(duì)生產(chǎn)溫度要求不高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。4. 本發(fā)明陰極充氫方法操作簡(jiǎn)單，易于控制，適合工業(yè)化生產(chǎn)。(四)


圖1是純鎂的陽(yáng)極極化曲線和開路電位下的極化曲線比較； 圖2是不同極化電流密度下陰極充氫處理后的陽(yáng)極極化曲線； 圖3是不同極化電流密度下的活化能。
具體實(shí)施方式
下面舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述純鎂試樣經(jīng)1000#砂紙打磨后用丙酮清洗，再用去離子水清洗，最后用吹 風(fēng)機(jī)吹干。實(shí)驗(yàn)用溶液為PH-12 0. 05mol/LNaCl和0. Olmol/LNaOH.試樣在PH-12 0. 05mol/LNaCl+0. 01mol/LNa0H溶液中在不同極化電流密度下 0 -2mA/cni2陰極充氫。在不同的溫度(20'C 6(TC)測(cè)線性極化曲線，計(jì)算純鎂活化能。實(shí)驗(yàn)表明， 在-lmA/cm2極化電流密度下純鎂的自腐蝕電位最高，腐蝕電流最小，活化能最 高，所以-lmA/cm2極化電流密度下純鎂耐蝕性最好，所形成的氫化物膜的穩(wěn)定 性最好。
權(quán)利要求
1、一種提高鎂的耐蝕性能的陰極充氫處理工藝，其特征是用氯化鈉、氫氧化鈉和蒸餾水配置PH＝12、0.05mol/LNaCl+0.01mol/LNaOH的溶液，將鎂材料放在此溶液中、在極化電流密度為0～-2mA/cm2進(jìn)行陰極充氫一小時(shí)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鎂的耐蝕性能的陰極充氫處理工藝，其特征 是所述的極化電流密度為-lmA/cm2。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種提高鎂的耐蝕性能的陰極充氫處理工藝。用氯化鈉、氫氧化鈉和蒸餾水配置pH＝12、0.05mol/LNaCl+0.01mol/LNaOH的溶液，將鎂材料放在此溶液中、在極化電流密度為0～-2mA/cm²進(jìn)行陰極充氫一小時(shí)。本發(fā)明采用陰極充氫方法，利用純鎂自身產(chǎn)生的氫氣生成保護(hù)膜，對(duì)設(shè)備要求簡(jiǎn)單。利用純鎂自身產(chǎn)生的氫氣生成氫化鎂保護(hù)膜，氫氣具有無(wú)毒無(wú)污染特點(diǎn)，非常環(huán)保。在常溫下即可進(jìn)行，對(duì)生產(chǎn)溫度要求不高。陰極充氫方法操作簡(jiǎn)單，易于控制，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C25D11/00GK101275261SQ20081006382
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者劉曉蘭, 濤 張, 王福會(huì) 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)