AZ31B镁合金表面Mg–Cu-MOF涂层的制备及性能

《AZ31B镁合金表面Mg–Cu-MOF涂层的制备及性能》是一篇关于新型功能材料在镁合金表面应用的研究论文。该论文聚焦于通过化学方法在AZ31B镁合金基体上制备Mg–Cu金属有机框架（MOF）涂层，并对其结构、形貌、耐腐蚀性以及力学性能进行了系统研究。文章旨在探索一种能够有效提升镁合金表面性能的方法，为镁合金在航空航天、汽车制造等领域的广泛应用提供技术支持。

镁合金因其密度低、比强度高和良好的加工性能，在现代工业中具有重要地位。然而，镁合金的耐腐蚀性能较差，尤其是在潮湿或盐雾环境中容易发生电化学腐蚀，这限制了其在某些环境下的应用。因此，如何提高镁合金的表面耐腐蚀性能成为研究的重点。近年来，金属有机框架材料因其独特的多孔结构、高比表面积以及可调控的化学性质，被广泛应用于催化、气体吸附和防护涂层等领域。

本文采用溶剂热法在AZ31B镁合金表面原位生长Mg–Cu MOF涂层。实验过程中，首先对镁合金基体进行表面预处理，以去除氧化物和杂质，提高涂层与基体之间的结合力。随后，在适当的温度和压力条件下，将含有Mg²+和Cu²+的前驱体溶液置于反应釜中，经过一定时间的反应后，成功在镁合金表面形成了均匀且致密的MOF涂层。

为了评估所制备涂层的性能，研究人员利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对涂层的微观结构和组成进行了表征。结果表明，Mg–Cu MOF涂层具有规则的晶体结构和良好的结晶度，且与基体之间具有较强的结合力。此外，通过XPS分析进一步确认了涂层中Mg和Cu元素的存在及其化学状态。

在耐腐蚀性能测试方面，论文采用了电化学工作站进行极化曲线测试和交流阻抗谱（EIS）分析。结果显示，与未涂覆的AZ31B镁合金相比，Mg–Cu MOF涂层显著提高了材料的耐腐蚀性能。具体表现为腐蚀电流密度降低，腐蚀电位升高，以及涂层在模拟海水环境中的稳定性增强。这些结果表明，Mg–Cu MOF涂层能够在一定程度上抑制镁合金的电化学腐蚀过程。

除了耐腐蚀性能，论文还研究了Mg–Cu MOF涂层的力学性能。通过划痕试验和显微硬度测试，评估了涂层与基体之间的结合强度以及涂层本身的硬度。结果表明，涂层与基体之间具有良好的附着力，且涂层本身具有较高的硬度，这有助于提高镁合金表面的耐磨性和机械稳定性。

综上所述，《AZ31B镁合金表面Mg–Cu-MOF涂层的制备及性能》这篇论文系统地研究了Mg–Cu MOF涂层在AZ31B镁合金表面的制备工艺及其性能表现。研究结果表明，该涂层不仅具有优异的耐腐蚀性能，还具备良好的力学性能，为镁合金在复杂环境下的应用提供了新的解决方案。未来，随着对MOF材料研究的不断深入，其在镁合金表面防护领域的应用前景将更加广阔。