LY12铝合金在低湿度、高Mg2+混合气溶胶环境中的腐蚀机理研究

The project reviews the aerosols in salt lake environment in Western China and examines the effects of magnesium chloride-based multi-component aerosols on atmospheric corrosion of LY12 aluminum alloy in low RH. The relationship between the salt aerosols and the mutual deliquescence relative humidity of the salt aerosols was characterized by electrochemical techniques. The main factors which influences the formation of (M2+1-xM3+x(OH)2(An-)x/n·mH2O, LDH) of aluminum alloys were determined and the role of Mg2+ in the corrosion process, as well as the mechanism of metallic material corrosion caused by aerosols. The key factors that control aluminum alloys corrosion will be acquired.The law of material corrosion in salt lake will be understood,so that the reference for corrosion and protection in salt lake can be provided.

结合我国西部盐湖大气的典型特征，重点研究铝合金在低湿度、高Mg2+气溶胶混和体系中的腐蚀机理。利用电化学方法定量分析气溶胶混和体系对铝合金表面润湿时间的影响，确定镁铝层状复合氢氧化物的形成条件，揭示Mg2+对铝合金大气腐蚀锈层形成及后续演变的影响规律；建立模拟铝合金盐湖大气腐蚀的试验方法，最终构建铝合金在典型盐湖气溶胶体系中的腐蚀模型。

结合我国西部盐湖大气的典型特征，重点研究铝合金在低湿度、高Mg2+气溶胶混和体系中的腐蚀机理。利用电化学方法定量分析气溶胶混和体系对铝合金表面润湿时间的影响，当盐沉积量较高时，在相对湿度很低（26.5%）时，即出现了明显的腐蚀电流；且在相对湿度相同时，盐沉积量越高，腐蚀电流值越大。盐湖水中存在吸湿性极强的氯盐(MgCl2•6H2O,CaCl2•6H2O)，在相对湿度低于30%RH的情况下也可以吸湿，从而在金属表面形成液膜环境。因此金属表面实际的腐蚀时间(TOW)远大于按MgCl2•6H2O的临界吸湿点计算所得到的腐蚀时间。[Mg1-xAlx(OH)2]x+(Cl-,CO32-)x-•mH2O (LDH)是现场实验最主要的腐蚀产物，通过实验室模拟实验所得到的结果推测了其可能的形成过程：基体溶解形成Al3+，Al3+水解形成Al(OH)3沉淀，同时，阴极区的吸氧反应造成局部区域pH值升高，Mg2+与OH-结合形成Mg(OH)2沉淀，与之前形成的Al(OH)3复合并脱水，最终形成LDH。LDH的形成说明Mg元素参与了腐蚀产物的形成，改变了以往认为的Mg元素最终以Mg(OH)2沉淀析出的看法。利用水合法确定镁铝层状复合氢氧化物最佳合成条件为：初始Mg/Al比为2.5:1，pH值为10，合成温度55℃，在此条件下固体产物为单一LDH物相，合成镁铝层状复合氢氧化物Mg/A的比为2.5:1，与盐湖现场腐蚀产物基本一致。