中国科学院金属研究所针对铝基非晶合金腐蚀行为及耐蚀机理研究发表进展评述
2024-03-07 14:37:46 作者:中国科学院金属所 来源:腐蚀与防护 分享至:

 

 

传统铝合金具有轻质、高强、低成本等优点,已被广泛应用航空航天等领域。然而,第二相的存在使该类合金在腐蚀环境下极易发生局部腐蚀。铝基非晶合金结构与组元成分均匀,兼具高强度和优异的耐蚀性能。此外,作为一种模型体系,有利于从多尺度揭示合金元素与合金腐蚀的内在关联性,推动更高综合性能铝合金的研发。

近年来,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心王建强研究员课题组围绕成分、结构调控设计高耐蚀铝基非晶合金方面,取得了系列研究进展。近期,基于相关工作,应邀对铝基非晶合金腐蚀行为及耐蚀机理进行了系统性评述。

 

 

 

从组元特性视角,针对点蚀过程的不同阶段,剖析了合金元素对铝基非晶合金耐蚀行为的作用机制(图1)。

图1 基于点蚀过程不同阶段,合金元素对铝基非晶合金耐蚀性影响的不同机制
如抑制Cl-吸附的钝化膜零电荷电位pH调控机制;降低钝化膜缺陷密度的溶质-空位相互作用机制;调控点蚀生长动力学的溶质界面富集机制以及按需释放组元离子的缓蚀调控机制。
此外,还从不同结构尺度出发,阐述了结构演化(如原子团簇、结构弛豫、纳米晶化等)对铝基非晶合金耐蚀机理影响(图2)。

图2 不同尺度结构演化对铝基非晶合金耐蚀性影响示意图

该评述还对新型高耐蚀铝基非晶合金设计策略及未来发展与挑战进行了展望。相关研究成果已于近期发表在Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences上。

上述工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院重点部署项目及沈阳材料科学国家研究中心等项目的资助。

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