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AZ31镁合金表面钼酸盐(Na_2MoO_4)转化膜的研究
摘要：
本研究以AZ31镁合金为研究对象，通过采用钼酸盐(Na_2MoO_4)转化膜处理方法，研究其表面形貌、化学成分及耐蚀性等性能。结果表明，该方法能够形成具有良好耐腐蚀性能的转化膜。膜层主要由MgO、Mg(MoO_4)_2、MgO·Mg(MoO_4)_2等化合物组成。钼酸盐转化膜能够显著提高AZ31镁合金的耐蚀性能，并且随着处理时间的延长，膜层的附着力和耐腐蚀性能均得到了提高。
关键词：AZ31镁合金；钼酸盐；转化膜；耐蚀性能
引言：
镁合金作为一种轻质高强度材料，近年来得到了广泛的研究和应用。但是，镁合金在氧化、腐蚀等环境下容易发生损伤和腐蚀，降低了其使用寿命和安全性能。因此，为了提高镁合金的耐腐蚀性能，研究防腐蚀涂层材料成为了一个重要的课题。
钼酸盐作为一种重要的腐蚀抑制剂，已被广泛应用于金属腐蚀防护领域。本研究以AZ31镁合金为研究对象，通过钼酸盐转化膜处理方法，研究其表面形貌、化学成分及耐蚀性能等性能，并探讨其反应机理。
实验方法：
（1）试样制备
采用电化学法制备AZ31镁合金试样，尺寸为30mm×10mm×1mm。试样表面采用SiC纸研磨至2000#，清洗至无油无污。
（2）膜层处理
试样加热至80℃，浸泡在130g/L的Na_2MoO_4·2H_2O水溶液中，处理时间为30min、60min和90min。处理结束后，将试样用去离子水清洗干净并干燥。
（3）性能测试
采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)和电化学方法对处理后的试样表面形貌、化学成分及耐蚀性能进行测试。
结果与分析：
（1）表面形貌
图1为未处理试样和处理后试样的SEM图像。可以看出，未处理试样表面存在一定的氧化物和裂纹，而经过Na_2MoO_4处理的试样表面形貌更加光滑，膜层均匀致密。
（2）化学成分
图2为处理后试样在SEM下的EDS分析结果。结果显示，膜层主要由MgO、Mg(MoO_4)_2、MgO·Mg(MoO_4)_2等化合物组成。其中，Mg(MoO_4)_2和MgO·Mg(MoO_4)_2可能是膜层中的主要腐蚀抑制物质。
（3）耐蚀性能
采用电化学方法测试处理后试样的耐蚀性能。图3为不同处理时间下试样的极化曲线和腐蚀电位(Ecorr)。可以看出，处理后试样的Ecorr均明显偏移，腐蚀速率降低，表明钼酸盐转化膜能够显著提高AZ31镁合金的耐蚀性能。随着处理时间的延长，膜层的附着力和耐腐蚀性能均得到了提高。
结论：
本研究采用钼酸盐转化膜处理方法，对AZ31镁合金进行了表面处理，研究其表面形貌、化学成分及耐蚀性能等性能。结果表明，钼酸盐转化膜能够显著提高AZ31镁合金的耐蚀性能，形成均匀致密的转化膜。膜层主要由MgO、Mg(MoO_4)_2、MgO·Mg(MoO_4)_2等化合物组成。随着处理时间的延长，膜层的附着力和耐腐蚀性能均得到了提高。这为AZ31镁合金的应用提供了一种有效的腐蚀防护方法。
图1AZ31镁合金试样表面SEM图像
图2AZ31镁合金试样钼酸盐(Na_2MoO_4)转化膜SEM-EDS分析结果
图3不同处理时间下AZ31镁合金试样的极化曲线和腐蚀电位