Axia ChemiSEM扫描电镜在金属防腐蚀领域的应用

腐蚀一直是材料及能源损失的重要诱因，在工业比较发达的国家，每年因腐蚀造成的直接经济损失占国民经济总产值的1%～4%，约有30%的设备因腐蚀而报废。镁铝合金具有强度高、质量轻等优良特性，应用范围广泛，与其他常用工程金属材料相比具有许多优势; 但其较差的耐腐蚀性制约了它在一些高新领域的应用。提高镁合金的耐腐蚀性，将其应用在航空航天、船舶、汽车、军事等领域，对我国工业的发展将起到重要的作用。因此，研究镁合金表面的耐腐蚀性膜层有着广阔的前景和重大的意义[1]。

为提高镁合金的抗腐蚀性能，通常在其表面构筑化学转化膜[2]，目前，已有许多类型的化学转化膜应用于镁合金基底，包括铬酸盐转化膜[3]、锡酸盐转化膜[4]、氟化膜、稀土转化膜(RE)、Mg-Al水滑石转化膜、离子液体薄膜、熔盐膜、钒基转化膜、硬脂酸转化膜等。化学转化膜，也称为金属转化膜。它是金属（包括镀层金属）表层原子与介质中的阴离子相互反应，在金属表面生成附着力良好的隔离层，这层化合物隔离层称为化学转化膜。化学转化膜的形成不仅包含多步化学反应和电化学反应，同时也伴随着多种物理化学变化，反应产物也更为复杂。对镁合金表面进行转化膜处理是既方便又能灵活运用的防腐方法。化学转化法设备简单占地面积小、制备工艺能耗少、成本低廉、容易操作且仿形能力强。相比于镁合金表面自然形成的氧化膜，化学转化膜具有更加优异的防腐蚀功效，它还可以为其他类型的涂层打底，进而提高涂层的结合强度。化学转化处理所形成的膜层增加了镁合金表面的粗糙度，使得膜层与金属表面的结合更为牢固。

Axia ChemiSEM扫描电镜，可进行样品成分信息的采集、处理和展示；依托先进镜筒技术，保持系统始终处于稳定状态，可聚焦样品采集数据，提供高质量图像，可以同时保存四通道图片；采用全开门式设计，耐用性和灵活性更高；可搭载多款扫描电镜软件实现多种自动化功能；简约化设计，全方面性能出色，可表征各种不同类型材料，提供全面的信息。其成像平台即时可用，集成实时定量能谱面分析功能，成像即刻并融合成分信息，专为快速分析而设计，操作轻松自如。

下图为镁合金表面的锶磷化膜在Axia ChemiSEM钨灯丝扫描电镜下的SEM图像，我们的Axia ChemiSEM扫描电镜配备高质量的ETD和CBS两种探测器。CBS、ETD探测器可以同时成像，既可观察成分衬度，又能获取形貌信息（左图为ETD成像，右图为CBS成像）。从扫描电镜中我们可以清晰的看到磷化膜层均匀致密地覆盖于镁合金表面，有长方体形状的晶体错落堆叠，尺寸不一，但彼此间紧密挨连，几乎没有缝隙。

利用Axia ChemiSEM扫描电镜标配的能谱对锶磷化膜的表面进行成分分析，分析结果如下，从能谱的结果中我们可以清晰的知道该膜层含有C、O、P、Sr元素，分析结果准确、高效。

Axia ChemiSEM搭载多款扫描电镜软件实现多种自动化功能，电镜操作更加智能化，在保证分析精度的情况下，获得的分析结果更高效、准确，可以解决用户的实实在在的问题。

参考文献

[1] 曹京宜, 王臣业, 徐敏等. 镁铝合金表面锶磷化膜的改性及其腐蚀性能研究[J]. 2017.

[2] 李鑫庆. 化学转化膜技术与应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005.

[3] Gray J E, Luan B． Protective coatings on magnesium and its alloys—Acritical review [J]. J Alloys Compd, 2002, 336: 88．

[4] Elsentriecy H H, Azumi K, Konno H. Effects of pH and temperature on the deposition properties of stannate chemical conversion coatings formed by the potentiostatic technique on AZ91D magne-sium alloy［J］. Electrochim Acta, 2008, 53: 4267.