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  2. 中國科學(xué)院金屬研究所針對鋁基非晶合金腐蝕行為及耐蝕機理研究發(fā)表進展評述
    2024-03-07 14:37:46 作者:中國科學(xué)院金屬所 來源:腐蝕與防護 分享至:

     

     

    傳統(tǒng)鋁合金具有輕質(zhì)、高強、低成本等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用航空航天等領(lǐng)域。然而,第二相的存在使該類合金在腐蝕環(huán)境下極易發(fā)生局部腐蝕。鋁基非晶合金結(jié)構(gòu)與組元成分均勻,兼具高強度和優(yōu)異的耐蝕性能。此外,作為一種模型體系,有利于從多尺度揭示合金元素與合金腐蝕的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,推動更高綜合性能鋁合金的研發(fā)。

    近年來,中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心王建強研究員課題組圍繞成分、結(jié)構(gòu)調(diào)控設(shè)計高耐蝕鋁基非晶合金方面,取得了系列研究進展。近期,基于相關(guān)工作,應(yīng)邀對鋁基非晶合金腐蝕行為及耐蝕機理進行了系統(tǒng)性評述。

     

     

     

    從組元特性視角,針對點蝕過程的不同階段,剖析了合金元素對鋁基非晶合金耐蝕行為的作用機制(圖1)。

    圖1 基于點蝕過程不同階段,合金元素對鋁基非晶合金耐蝕性影響的不同機制
    如抑制Cl-吸附的鈍化膜零電荷電位pH調(diào)控機制;降低鈍化膜缺陷密度的溶質(zhì)-空位相互作用機制;調(diào)控點蝕生長動力學(xué)的溶質(zhì)界面富集機制以及按需釋放組元離子的緩蝕調(diào)控機制。
    此外,還從不同結(jié)構(gòu)尺度出發(fā),闡述了結(jié)構(gòu)演化(如原子團簇、結(jié)構(gòu)弛豫、納米晶化等)對鋁基非晶合金耐蝕機理影響(圖2)。

    圖2 不同尺度結(jié)構(gòu)演化對鋁基非晶合金耐蝕性影響示意圖

    該評述還對新型高耐蝕鋁基非晶合金設(shè)計策略及未來發(fā)展與挑戰(zhàn)進行了展望。相關(guān)研究成果已于近期發(fā)表在Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences上。

    上述工作得到了國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院重點部署項目及沈陽材料科學(xué)國家研究中心等項目的資助。

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