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添加Nd对Mg-Zn-Ca合金非晶形成能力和耐蚀性的影响 预览

Impact of Nd Addition on Glass Formation Ability and Corrosion Resistance ofMg-Zn-Ca Alloys
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摘要 采用真空铜模喷铸法制备了直径为2mm的Mg68-xZn28Ca4Ndx(x=0,0.5,1,1.5)合金,研究了Nd添加量对合金的非晶形成能力以及耐腐蚀性能的影响。利用SEM、EDS能谱分析了模拟体液中浸泡不同时间后非晶合金的显微组织与成分,利用XRD和DSC分析了合金的相组成和非晶形成能力,利用电化学工作站对合金在模拟体液中的电化学性能进行了测试。结果表明,随着Nd添加量的增加,合金的非晶形成能力下降,当Nd元素的添加量为1.0%和1.5%时,α-Mg相在非晶基体上析出,试样由纯非晶结构转变为晶体和非晶的复合结构。Mg67.5Zn28Ca4Nd0.5非晶试样展现了最好的抗腐蚀性能。 Mg68-xZn28Ca4Ndx(x=0,0.5,1,1.5)amorphous alloys with diameter of 2 mm were prepared by copper die spray-casting in vacuum.and research emphasis was put on the impact of Nd addition on the glass formation ability and corrosion resistance of the alloy.Specifically,the microstructure and composition of the amorphous alloy after immersion in the simulated body fluid for various duration were observed and analyzed by scanning electron microscopy(SEM)and energy spectrum analysis(EDS).The phase composition and glass formation ability of the alloy were investigated by X-ray diffraction(XRD)and differential scanning calorimeter(DSC).Furthermore,electrochemical workstations was employed to test the electrochemical performance of the amorphous alloys in simulated body fluids.The research results have demonstrated that the glass formation ability of the alloy declined with the growing addition amount of Nd.Particularly,α-Mg phase precipitated on the amorphous matrix,when the addition amount of Nd were 1.0%and 1.5%.Accordingly,the alloy samples varied from pure amorphous structure to mix structure of crystalline and amorphous.Consequently,the Mg 67.5 Zn 28 Ca 4Nd 0.5 amorphous sample exhibits the best corrosion resistance.
作者 周杰 李克 王彪 艾凡荣 ZHOU Jie;LI Ke;WANG Biao;AI Fangrong(School of Mechanical and Electrical Engineering,Nanchang University,Nanchang 330031)
出处 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期73-77,共5页 Materials Review
基金 国家自然科学基金(51665036) 江西省自然科学基金(20152ACB20014).
关键词 Mg-Zn-Ca 大块非晶合金 非晶形成能力 抗腐蚀性能 医用镁合金 Mg-Zn-Ca bulk metallic glass glass formation ability corrosion resistance neodymium biomedical magnesium alloy
作者简介 周杰,本科毕业于河南科技大学材料成型及控制工程,现为南昌大学机电工程学院材料加工工程研究生,目前主要从事镁基非晶生物材料及其表面改性的研究;李克:like.1@126.com,南昌大学机电工程学院教授、博士生导师,上海交通大学博士,先后主持国家自然科学基金2项、省(部)级项目10余项。主要科研兴趣有金属凝固异质形核机理与界面机制、镁基生物材料和材料结构与性质的原子尺度模拟。获得教育部科技进步二等奖、上海市科技进步奖(发明类)一等奖、江西省高等学校科研成果奖一等奖,发表论文80余篇(其中SCI、EI收录52篇),授权发明专利10项。
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