钋第21卷第3期甘肃联合大学学报(自然科学版)
pxeVol.21No.3 2007年5月
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sss8.aa.amJournal of Gansu Lianhe U nive rsity (Natural Sciences)May 2007
有所谓收稿日期232作者简介徐卫军(632)，男，甘肃天水人，甘肃联合大学副教授，博士，主要从事金属材料腐蚀与防护研究 文章编号:16722691X (2007)0320044203 徐卫军
(甘肃联合大学化工学院，甘肃兰州730000)
摘 要：分析了极化时镁合金表面腐蚀电偶对阳极行为.极化使镁合金腐蚀电对阴极(Mg 17Al 12)相阳极化是镁合金产生负差数效应的原因.阳极化结果是原阴极β(Mg 17Al 12)相表面Mg 发生溶解，增高了β相表面Al 含量，提高了β相的腐蚀电位；上述两种作用增大了Mg 的溶出量，导致负差数效应.关键词：镁合金；腐蚀；负差数效应 中图分类号:T G 172.6 文献标识码:A
0 引言
镁合金是金属材料中最轻的结构材料.具有低密度、高比强度、电磁屏蔽能力强、减震性能优越的特点，随着冶炼技术及冶炼成本的下降，其价格已降低到与Al 合金相近的范围.镁合金的使用符合世界消费潮流和节能、绿环保的要求，但由于镁的化学活性强及其表面膜的特性所致，镁的腐蚀仍然是制约镁合金更加安全广泛的应用于各种领域的一个主要因素.
1 负差数效应
差数效应是金属腐蚀过程中通过外来微扰信号观察金属腐蚀变化的一种有效方法，指电解池(腐蚀电池)中常作为阳极(负极)的金属在一个外来的比金属自腐蚀电位略正的的极化作用下作为阳极的金属的腐蚀变化，常见金属阳极在极化时与未极化状态相比，自腐蚀速率变小，称为正差数效应.负差数效应是镁金属在腐蚀介质中出现的一个特殊现象，即在外加阳极电流或电位的条件下，随阳极极化电位或电流的增加，材料的“自腐蚀电流密度”反而增加[1].因为电化学腐蚀反应分为阳极过程和阴极过程，正常情况下随外加电势的提高或外电流密度的增大，阴极反应速率减小，阳极反应速率增加.对于大多数金属(如钢铁和Zn )，在酸性环境中电势正移，就会导致阳极的溶解速率增加，同时阴极析氢减小.然而,Mg 的析氢行为与Fe 和Zn 的析氢行为相反，随着电势正移，析氢反而加速.
多感官负差数效应产生原因不能以简单的动力学过程加以解释.腐蚀界曾提出过以下几种机制:(1)金属的阳极
极化使金属的表面状况同极化前相比有了剧烈的改变，而这种改变又恰好能使金属的自腐蚀速度剧烈增加，这时就出现了负差数效应[2～3];(2)某些金属在一定的条件下阳极极化时，除了阳极溶解外，还同时有未溶解的金属微小晶粒或粉末粒子脱落，在这种情况下，如果依靠称量试样的重量来测定腐蚀速度，就会得到过大的自腐蚀速度数值，从而出现负差数效应[4～5];(3)有些金属在一些腐蚀介质中阳极溶解的直接产物是低价离子，然而溶于腐蚀介质中的低价离子可通过化学反应的途径被氧化为更高价数的最终产物，在这种情况下，如果按形成最终产物的价数来应用法拉第定律以外测阳极电流密度计算金属阳极溶解速度，就会得出金属的实际失重结果远大于按法拉第定律计算所得的失重结果，从而得到表观上看起来是负的差数效应[6].
以上机理在解释Mg 金属电化学腐蚀中的负差数效应都有一定的适用性，也存在一些不足，无法解释所有的腐蚀行为.表面膜变化机理在含Cl -腐蚀介质中镁及镁合金腐蚀时能够解释负差数效应，但如果在酸性介质中，由于表面膜不稳定存在甚至消失，这时就不能简单的使用表面膜改变解释负差数效应；溶解脱落机理也不能完全解释镁自腐蚀电位较正的结果，因为只考虑纯镁中阴极杂质的影响而不考虑表面膜，则镁的自腐蚀电位需要有相当多的阴极杂质才能够导致正移，还有如果从析氢速度考虑，脱落金属阳极颗粒在
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