纳米相的形成对铝基金属玻璃点蚀行为的影响研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tcliany
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金属玻璃被誉为继钢铁和塑料后材料领域的第三次革命。金属玻璃本质上是成分和结构均匀的单相合金,通常具有高的耐局部腐蚀能力。Al-TM-RE(TM=过渡族元素,RE=稀土元素)金属玻璃的耐点蚀能力远高于传统Al合金,因此该体系在作为表面非晶金属涂层方面有很大的应用前景。但是在非晶涂层的制备过程中,各种类型纳米晶体相的析出不可避免,这将大大降低涂层的耐蚀性能。因此,深入理解各种类型纳米晶体相的析出对Al基金属玻璃的点蚀行为的影响对于Al基金属玻璃作为耐蚀非晶涂层的应用非常重要。本文选取典型的Al-TM-RE体系,通过调整合金成分和控制熔体急冷工艺参数,成功制备出非晶基体复合单一纳米晶体相α-Al、Al-TM和Al-RE的非晶-纳米晶合金(AN),详细研究了三种类型纳米晶体相的析出与Al基金属玻璃点蚀行为的内在联系。结论如下:   ⑴基于非晶结构形成的相选择理论,选取Al-Ni-Ce三元模型体系,成功制备出非晶基体分别复合单一纳米晶体相α-Al、Al3Ni和Al11Ce3的三种AN合金,相应的合金成分分别为 Al88Ni8Ce4、Alg3Ni13Ce4和Al83.5Ni9Ce7.5;同时通过改变熔体急冷参数也获得了相应的同成分完全非晶态合金(AM)。   ⑵对比研究了三种AN合金与相应的同成分AM合金在含氯离子(Cl-)溶液中的电化学极化行为。纳米晶体相α-Al的析出没有使Al基金属玻璃的高耐点蚀能力变差。然而,纳米晶体相Al3Ni或Al11Ce3的析出则降低了Al基金属玻璃耐点蚀能力,AN(Al3Ni)和AN(Al11Ce3)合金的点蚀电位与相应的同成分AM合金相比分别降低了48.8 mV和77.4 mV。三类纳米晶体相的析出致使Al基金属玻璃耐点蚀能力的降低程度大小依次为:α-Al
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