第186期-NMT揭示磁场促进均一磷酸盐转化膜形成原因

        在镁合金上，磷酸盐转化膜是一种很有潜力替代铬酸盐转化膜的防腐蚀材料，同时金属磷酸盐不易溶解且不污染环境。但磷酸盐转化膜的缺陷——裂缝与空隙，并未有效解决。磁场在涂层形成过程中的积极作用早已被报道，因此，研究者尝试使用磁场改善磷酸盐转化膜的这一缺陷。

        北方工业大学的研究者利用扫描显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）发现，在磷酸盐转化膜形成过程中，施加垂直于镁合金表面的磁场，有利于在镁合金表面形成均一光滑的磷酸盐转化膜。利用非损伤微测技术（NMT）检测发现，镁合金表面的Mg²⁺分布较为一致，这可能是均一光滑的磷酸盐转化膜形成的原因之一。此外，磁场能够促使镁合金表面产生氢气泡，并且加速磷酸盐转化膜的吸附过程。

        尽管NMT起源于生物医学，但因为金属腐蚀研究中所用的材料与生物材料相比，制备和操作相对简便和容易，加之全自动化测量，可以预期，NMT在金属腐蚀研究中的应用将有非常广阔的发展空间。NMT可以在pico mol/L级别测定离子分子运动速率，比传统技术提高了6个数量级。如何利用NMT技术的优势，通过离子分子的运动速率或运动方向信息表征金属材料腐蚀过程，是一个非常值得关注的前沿领域。

 

 

        图注：无磁场（左）和施加磁场（右）情况下，Mg²⁺在镁合金表面的分布（pMg）

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