合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析

发布时间：2017-11-14 19:09

  本文关键词：合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析

  更多相关文章： 可溶解铝合金 合金元素 原电池 溶解机理

【摘要】：可溶解材料因其特殊的性能而在包装及生物等领域得到了广泛应用,相比于高分子材料,金属可溶解材料因具有更高的力学性能在油气压裂等领域具有很大的应用前景。在金属可溶解材料中,铝基可溶解材料由于其较低的密度和生产成本,以及良好的力学性能而受到了很高的重视。作为可溶解材料,铝虽然拥有较强的铝水反应活性,但在反应过程中很容易在其表面形成一层致密的氧化膜,进而抑制了反应的持续进行。本论文基于电化学活化原理,通过在铝合金中引入Mg、Sn及Ga等元素来提高铝合金的溶解性能。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析等测试方法详细研究了不同合金元素对Al基可溶解合金物相组成及显微组织的影响。通过失重法测量了合金元素对Al基合金溶解性能的影响,并利用电化学测试分析了不同合金元素对Al合金开路电位的影响,进而探讨了该合金的溶解机理。结果表明,在铝合金中引入金属Sn元素时,该合金中出现了第二相Mg2Sn相,其含量随着组成中Sn含量的提高而增多。开路电位不断负移,合金活性不断增强,可溶解性能得到大幅提高。而随着金属Mg元素的引入及其含量的不断提高,合金的溶解速率呈现先增大后减少的峰值变化规律,开路电位表现为先负移后又正移的现象,这主要因为当Mg含量较低时,合金中Mg2Sn第二相的含量随着Mg含量的提高而增多,但当Mg含量进一步增加时,合金中出现了Al3Mg2相。当Mg含量为3wt.%时,合金开路电位最负,活化效果最好,溶解性能最强。金属Ga对该合金开路电位和溶解性能的影响规律与Sn类似,随着Ga含量的增加,合金开路电位不断负移,活化效果增强,溶解性能不断提高。由以上分析可以看出,金属元素Mg和Sn反应生成第二相Mg2Sn相,由于Mg2Sn电位较高,铝基体电位较低,两者之间形成了原电池腐蚀,发生铝水反应使铝基体不断溶解。另外,金属Ga的引入能够有效破坏Al表面致密保护膜,从而实现Al与与水持续反应溶解。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.21

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何宁,李成容,林涛,李琳丽,易涛,詹先成,陈钢;高精度散射光度滴定法测定Al~(3+)的含量[J];华西药学杂志;2003年03期

2 李荣春;;影响超深冲08Al汽车钢板性能主要因素的计算分析[J];钢铁;1985年07期

3 邹志刚;;掺Al~(3+)磁粉的相变过程研究[J];磁记录材料;1987年04期

4 陈秀芝,郑玉芹,闻立时;热电子增强活化离子镀Al防护膜的究[J];材料保护;1989年02期

5 田德新，，凤佩华;深冲08Al钢的成分工艺对成品成形性的影响[J];钢铁研究;1995年01期

6 王晓波,张晓慧;用Al-型强酸性阳离子交换树脂除氟的试验研究[J];齐齐哈尔大学学报;2000年04期

7 王学川;张莎;周亮;强涛涛;;Al(Ⅲ)改性胶原蛋白絮凝材料的结构表征及对废弃钻井液絮凝的研究[J];功能材料;2012年11期

8 邹志刚;;掺Al~(3+)氧化铁的相变过程研究[J];磁性材料及器件;1987年03期

9 夏天东;丁万武;赵文军;王晓军;徐仰涛;;TiAl_3对TiC粒子在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响[J];中国有色金属学报;2009年11期

10 杨杰文,蒋新,徐仁扣,季国亮,赵其国;F~-对Al在土壤中吸附-解吸行为的影响[J];中国环境科学;2002年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 邱志祥;岑溪南;王莉红;欧晋平;王文生;李渊;尹s

本文编号：1186648