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随着现代科学技术的发展,对材料性能要求较高,经常希望材料具有一定的特殊性能,同时也具有良好的综合性能。金属镁在室温下的有限延展性和低湿腐蚀性限制了其在许多应用中的使用。为了增强金属镁材料的机械性能,与通过合金化实现的晶粒细化相比,添加便宜的低体积分数纳米颗粒(NP)导致分散强化可以是有效的方法。纳米二氧化硅是一种高科技超微细无机新材料,它的粒径非常小、比表面积大、表面吸附力强、化学纯度高和分散性能好等特异的性能优点,在众多领域有着不可取代的作用。由于镁和纳米二氧化硅材料的一系列优点,纯镁因为重量轻,常作为镁基复合材料的基体,两种材料成本低,所以研究采用粉末冶金法制备的SiO2颗粒增强Mg为基体的复合材料的性能会有一定的参考价值。而且有相关工作者已经使用粉末冶金技术通过混合微波烧结辅助成功合成了SiO2纳米颗粒(NP)增强的Mg复合材料,并对微观硬度,0.2%CYS,压缩断裂应变,阻尼能力和阻尼损失率性能进行了分析,表现出随着SiO2纳米颗粒(NP)的加入,这些性能得到不同程度的改善和提高,该Mg/SiO2新型镁基纳米复合材料料优异的力学性能预示着有着大部分金属材料不可替代的应用前景。耐蚀性能差是镁基复合材料的通性,即使在室温下也很容易形成一层MgO层,然而这层氧化镁层疏松多孔,无法对镁基复合材料基体提供良好的防护作用,有许多科研研究Mg/SiO2新型镁基纳米复合材料在一些典型介质(NaCl和Na2SO4)中的腐蚀行为非常必要。本论文对粉末冶金热挤压方法制备的新型Mg/SiO2复合材料利用光学显微镜,扫描电镜,能谱分析以及XRD衍射仪对其显微组织进行了分析,在Na Cl和Na2SO4溶液中利用浸泡实验和电化学实验对抗腐蚀性能进行了评价,利用扫面电镜对腐蚀一定时间的腐蚀形貌和腐蚀横截面形貌进行了观察和能谱分析,利用电化学交流阻抗对腐蚀行为进行了分析并提出腐蚀机理模型。最终得出的结论如下:(1)本论文对新型Mg/SiO2复合材料的显微组织特征进行了分析。分析表明:粉末冶金热挤压方法制备工艺导致第二相(镁、硅和氧的化合物)黑色聚集物分布在晶界上,Mg/SiO2复合材料晶粒尺寸随着SiO2含量的增加而变小。(2)在NaCl溶液中,SiO2含量对复合材料的腐蚀有明显的影响,失重法、SEM观察以及电化学法都表明随着SiO2含量增加,复合材料的腐蚀更加严重;温度对复合材料的腐蚀也有明显的影响,温度从25℃提高到35℃时,复合材料的腐蚀速度提高近一倍。电化学交流阻抗谱分析表明:复合材料随着浸泡时间的增加,阻抗弧半径和电荷转移电阻均减小,腐蚀速度加快,腐蚀到10 h左右,腐蚀过程基本达到相对稳定状态,腐蚀平稳进行。在腐蚀初期,在晶界处附近发生局部点蚀;腐蚀一段时间后,晶界处局部点蚀的面积逐渐增加,一直向Mg/SiO2复合材料的基体扩展,表现为晶间腐蚀;最后,复合材料的腐蚀向基体内部扩展,发生大面积的腐蚀。SiO2的加入加速了基体纯Mg的腐蚀,这是由于SiO2粉末与Mg粉末在制造过程中会发生原位自生反应生成了Mg2Si,Mg2Si作为阴极,Mg作为阳极,发生微电偶作用加速了腐蚀的进行。(3)在Na2SO4溶液中与在NaCl溶液中的规律一样,SiO2含量对复合材料的腐蚀有明显的影响,失重法、SEM观察以及电化学法都表明随着SiO2含量增加,复合材料的腐蚀速度变快;温度对复合材料的腐蚀也有明显的影响,温度从25℃提高到35℃时,Mg/SiO2复合材料的腐蚀速度在Na2SO4溶液中提高近0.5倍,比在NaCl溶液中提高的要小。但是,在Na2SO4溶液中与在NaCl溶液中的腐蚀过程有所不同,电化学交流阻抗谱分析表明:复合材料随着浸泡时间的增加,腐蚀速度也同样加快,腐蚀到10 h左右,腐蚀过程基本达到相对稳定状态,腐蚀平稳进行。在腐蚀初期,在腐蚀界面处生成了一层保护膜;腐蚀一段时间后,开始在晶界处发生腐蚀,表现为晶间腐蚀;最后,复合材料发生大面积的腐蚀。(4)复合材料在Na2SO4溶液中比在NaCl溶液中的腐蚀速度明显小很多,原因在于:1)复合材料在Na2SO4溶液中在一开始就形成了一层很薄的腐蚀产物保护膜对腐蚀起到一定的阻挡作用,而在NaCl溶液中一开始是以局部腐蚀形成局部的腐蚀产物,对于裸露的金属没有保护作用;2)Cl-半径比SO42-小很多,Cl-迁移性和攻击性要远高于SO42-。(5)SiO2的加入加速了基体纯Mg的腐蚀,原因在于:1)SiO2粉末与Mg粉末在制造过程中会发生原位自生反应生成了Mg2Si,Mg2Si作为阴极,Mg作为阳极,发生微电偶作用加速了腐蚀的进行;2)在烧结过程中SiO2使基体晶粒细化,晶界增多,而晶界的位错能高,优先发生腐蚀,从而加速了腐蚀的进行。