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,1120 北京科技大学学报 第33卷 断减小，而析氢率却逐渐增大，由于S含量增大， 疏松、不致密，因而使镁合金阳极具有较负的自腐蚀 球形颗粒相M竖S含量增多，合金自腐蚀程度加 电位，同时使Mg基体裸露，更容易和溶解介质接 大，从而使电流效率降低，析氢量增大·由于生成的 触，使点蚀更易引发和扩展，从而造成活化，因此孔 氢气对氧化物膜和腐蚀产物层起强烈的破坏作用， 内的镁难以再形成氧化膜，而一直处于活化状态，致 它可以机械剥离最外层的表面膜，并使表面氧化膜 使随Sn含量的增加，合金自腐蚀速率明显提高， 1.5(a 5n1% 1.40b) Sn 1% Sn 2% 1.35- Su 2% 1.3 1.30 Sn 3% 125 Sn 3% 1.1 1.20 09 1.15 1.10 0.7 020040060080010001200 1.05 0 20040060080010001200 s s 图6不同Sm含量的单电流阶跃计时电位测试.电流密度：(a)20mA:m;(b)30mA·m1 Fg6 Step curent chmonopolentimetry test at different tn contents the curent density is (a)20mA.cm and (b)30mA.cm 表2单电流阶跃计时电位法测试结果 Table 2 Results of step curent chronopotenticmetry tests sn质量分数% 电流密度，产20mA·m 电流密度，产30mA·m1 放电电位N电流效率%析氢率mmm.m2)放电电位人电流效率%析氢率mLmm1.m2) 1 1.47 8228 567X10-2 138 54.28 9.6X10-2 9 1.3 7280 9.32×10-2 1.33 4218 1.6×10-1 1.29 69.67 228×10-1 1.24 39.67 37×10-1 对比图6(a)和图6(b)及表2的测试数据发 率提高 现，随着阶跃电流密度的提高，合金放电电位、电流 (5)随着含Sn量的增加，放电电位及电流效率 效率降低，而析氢率提高。镁的“负差数效应”会导 不断减小，自腐蚀速率及析氢率逐渐增大，随着阶跃 致电流密度越大，镁合金阳极极化程度越大，致使工 电流密度的提高，合金放电电位、电流效率降低，而 作电压越小，电流效率越低，因此，该镁合金阳极材 析氢率提高 料适宜在小电流下工作， 3结论 参考文献 (1)Sn元素的加入使合金中B-MAl2相由 [1]Feng Y.W ang R C Peng C Q.et al Aging behaviour and elee- trochen ical properties in Mg4.8Hg8Ga (wt%)alloy Corms 长棒状逐渐转变为颗粒状分布，而且析出量有较大 Sci201052(10):3474 降低，并随Sn含量的增多，合金中球形颗粒相 [2]W ang NG.WangR C.Peng CQ et al Infhence of alm inim MgSn增多 and lead on activation of magnesim as anode Trans Nonferrous (2)MgA厂Sn-Zn合金由a-Mg基体、B- Met Soc China 2010 20(8):1403 M,Al2和M竖Sn相组成.均匀化处理后随着Sn含 [3]Lancry Eli LeviE Gofer Y.et al The effect ofm illing on the perfomance of a MoSs Chevrel phase as a cathode material for re- 量的加入合金晶粒更加细小，长棒状BMg7Al2相 chargeable Mg batteries J Solidl Sta te Electrochen.2005.9 259 经热处理后可基本溶入基体，而M2S相还有部分 [4]Meng FG.W ang J Rong M H.etal Themodynam ic assessment 未溶 ofMg Ga bnary systemn.Tmans NonfermousMet Soe China 2010 20 (3)腐蚀产物主要成分为M0和AbO3,产物 (3):450 [5]Yu L Zhang X G.Electmochen ical insertion of magnesim ions 疏松多孔，且有微小裂纹，易脱落 nto V2Os frm aprotic eleetmolyes with varied water content J (4)随Sn含量的增大，欧姆极化降低，不易钝 Colloid Interface Sci 2004.278(1):160 化，并且MgS颗粒相增多，局部腐蚀加剧，腐蚀速 [6]Ln M C TsaiC Y.Uan JY.Electmochan ical behaviour and cor北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 断减小而析氢率却逐渐增大．由于 Ｓｎ含量增大 球形颗粒相 Ｍｇ2Ｓｎ含量增多合金自腐蚀程度加 大从而使电流效率降低析氢量增大．由于生成的 氢气对氧化物膜和腐蚀产物层起强烈的破坏作用 它可以机械剥离最外层的表面膜并使表面氧化膜 疏松、不致密因而使镁合金阳极具有较负的自腐蚀 电位同时使 Ｍｇ基体裸露更容易和溶解介质接 触使点蚀更易引发和扩展从而造成活化因此孔 内的镁难以再形成氧化膜而一直处于活化状态致 使随 Ｓｎ含量的增加合金自腐蚀速率明显提高． 图 6 不同 Ｓｎ含量的单电流阶跃计时电位测试．电流密度：（ａ）20ｍＡ·ｃｍ－1；（ｂ）30ｍＡ·ｃｍ－1 Ｆｉｇ．6 Ｓｔｅｐｃｕｒｒｅｎｔｃｈｒｏｎｏｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｙｔｅｓｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓ：ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｉｓ（ａ）20ｍＡ·ｃｍ－1ａｎｄ（ｂ）30ｍＡ·ｃｍ－1 表 2 单电流阶跃计时电位法测试结果 Ｔａｂｌｅ2 Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔｅｐｃｕｒｒｅｎｔｃｈｒｏｎｏｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｙｔｅｓｔｓ Ｓｎ质量分数／％ 电流密度ｊ＝20ｍＡ·ｃｍ－1 电流密度ｊ＝30ｍＡ·ｃｍ－1 放电电位 ／Ｖ 电流效率／％ 析氢率／（ｍＬ·ｍｉｎ－1·ｃｍ－2） 放电电位／Ｖ 电流效率／％ 析氢率／（ｍＬ·ｍｉｎ－1·ｃｍ－2） 1 1．47 82．28 5．67×10－2 1．38 54．28 9．6×10－2 2 1．34 72．80 9．32×10－2 1．33 42．18 1．6×10－1 3 1．29 69．67 2．28×10－1 1．24 39．67 3．7×10－1 对比图 6（ａ）和图 6（ｂ）及表 2的测试数据发 现随着阶跃电流密度的提高合金放电电位、电流 效率降低而析氢率提高．镁的 “负差数效应 ”会导 致电流密度越大镁合金阳极极化程度越大致使工 作电压越小电流效率越低．因此该镁合金阳极材 料适宜在小电流下工作． 3 结论 （1） Ｓｎ元素的加入使合金中 β--Ｍｇ17Ａｌ12相由 长棒状逐渐转变为颗粒状分布而且析出量有较大 降低并随 Ｓｎ含量的增多合金中球形颗粒相 Ｍｇ2Ｓｎ增多． （2） Ｍｇ--Ａｌ--Ｓｎ--Ｚｎ合金由 α--Ｍｇ基体、β-- Ｍｇ17Ａｌ12和 Ｍｇ2Ｓｎ相组成．均匀化处理后随着 Ｓｎ含 量的加入合金晶粒更加细小长棒状 β--Ｍｇ17Ａｌ12相 经热处理后可基本溶入基体而 Ｍｇ2Ｓｎ相还有部分 未溶． （3） 腐蚀产物主要成分为 ＭｇＯ和 Ａｌ2Ｏ3产物 疏松多孔且有微小裂纹易脱落． （4） 随 Ｓｎ含量的增大欧姆极化降低不易钝 化并且 Ｍｇ2Ｓｎ颗粒相增多局部腐蚀加剧腐蚀速 率提高． （5） 随着含 Ｓｎ量的增加放电电位及电流效率 不断减小自腐蚀速率及析氢率逐渐增大．随着阶跃 电流密度的提高合金放电电位、电流效率降低而 析氢率提高． 参 考 文 献 ［1］ ＦｅｎｇＹＷａｎｇＲＣＰｅｎｇＣＱｅｔａｌ．Ａｇｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｕｒａｎｄｅｌｅｃ- ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎＭｇ-4∙8Ｈｇ-8Ｇａ （ｗｔ．％ ） ａｌｌｏｙ．Ｃｏｒｒｏｓ Ｓｃｉ201052（10）：3474 ［2］ ＷａｎｇＮＧＷａｎｇＲＣＰｅｎｇＣＱｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｎｄｌｅａｄｏｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｓａｎｏｄｅ．ＴｒａｎｓＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ＭｅｔＳｏｃＣｈｉｎａ201020（8）：1403 ［3］ ＬａｎｃｒｙＥｌｉＬｅｖｉＥＧｏｆｅｒＹｅｔａｌ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｍｉｌｌｉｎｇｏｎｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａＭｏ6Ｓ8Ｃｈｅｖｒｅｌｐｈａｓｅａｓａｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｒｅ- ｃｈａｒｇｅａｂｌｅＭｇｂａｔｔｅｒｉｅｓ．ＪＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ20059：259 ［4］ ＭｅｎｇＦＧＷａｎｇＪＲｏｎｇＭＨｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆＭｇ-Ｇａｂｉｎａｒｙｓｙｓｔｅｍ．ＴｒａｎｓＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔＳｏｃＣｈｉｎａ201020 （3）：450 ［5］ ＹｕＬＺｈａｎｇＸＧ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｓｅｒｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｉｏｎｓ ｉｎｔｏＶ2Ｏ5 ｆｒｏｍ ａｐｒｏｔｉｃｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｗｉｔｈｖａｒｉｅｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ．Ｊ ＣｏｌｌｏｉｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｃｉ2004278（1）：160 ［6］ ＬｉｎＭＣＴｓａｉＣＹＵａｎＪＹ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｕｒａｎｄｃｏｒ- ·1120·