镁合金表面铁氧化物涂层的制备及其耐蚀性能

发布时间：2021-04-02 12:58

　　镁合金的耐蚀性差,严重限制了其在生物材料领域的应用。在镁合金表面采用化学还原法和溶剂热法复合制备了铁氧化涂层,利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱（EDS）等对样品的结构与组成进行表征,分别采用Tafel测试和磷灰石诱导试验评价了样品的耐蚀性和生物相容性。结果表明:涂层的主要组分为Fe3O4、Fe2O3和FeO;随着乙醇浓度降低和溶剂热时间延长,涂层粗糙度先降低后升高;Tafel测试表明,随着乙醇浓度的增加,涂层的耐蚀性先增高后降低;在乙醇浓度为90%,溶剂热时间4 h时获得的涂层表面无脱落现象,微裂缝数量最小,具有最高的耐腐蚀性能,极化电阻达51 779.2Ω,并具有良好的生物诱导活性。 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

还原铁层及不同乙醇浓度溶剂热层的表面微观形貌

乙醇热时间对镁合金表面铁氧化物涂层的形貌影响如图2。当乙醇含量为90%时，此时样品的平整程度均远远好于其他浓度得到的样品。反应1 h，样品表面平整，裂缝现象减少；反应2 h，裂缝数量进一步减少，但出现了大裂缝现象；反应4 h，此时样品表面的裂缝数量最小，表面的平整度最佳；而当反应时间继续延长到8 h，裂缝数量重新增多，宽度也有所增长。涂层的形貌演化可能与物相变化有关，在溶剂热条件下，还原铁层会逐渐形成铁氧化物层，从而导致了涂层表面裂缝现象和平整情况的变化。不同条件获得的试样表面的粗糙度如图3。随着乙醇含量的增加，粗糙度先降低后增高，E90粗糙度最低，约0.18μm；随着反应时间的延长，粗糙度也呈现先降低后增高的趋势，在4 h时涂层的粗糙度最低。以上结果与SEM表征基本对应。一般来说，粗糙度越低，样品表面越平整，有利于阻碍腐蚀性介质从涂层进去到内部，避免样品的过度腐蚀。

不同条件获得的试样表面的粗糙度如图3。随着乙醇含量的增加，粗糙度先降低后增高，E90粗糙度最低，约0.18μm；随着反应时间的延长，粗糙度也呈现先降低后增高的趋势，在4 h时涂层的粗糙度最低。以上结果与SEM表征基本对应。一般来说，粗糙度越低，样品表面越平整，有利于阻碍腐蚀性介质从涂层进去到内部，避免样品的过度腐蚀。2.2 涂层物相和元素组成

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3115318