本文综述了镁合金在海洋大气环境、海水浸没环境和滨海滩涂环境下的腐蚀规律与腐蚀机理，分析了环境因素对镁合金腐蚀行为的影响；并根据镁合金在海洋环境下的使用情况，简要介绍了如何提高镁合金的耐蚀性能和使用寿命。本文旨在为镁合金在海洋环境下的应用和防护提供参考。 

关键词

镁合金,  海洋环境,  滨海滩涂,  海水环境,  腐蚀性能,  防护技术  

  图1 不同环境中对镁合金耐蚀性能影响的主要因素 

Fig.1 Main factors affecting the corrosion resistance of magnesium alloys in different environments  

图2 镁合金大气腐蚀机理 

Fig.2 Atmospheric corrosion mechanism of magnesium alloys  

图3 AM60合金在含Cl-溶液中的电化学性能 

Fig.3 Electrochemical performances of AM60 alloy in thesolutions containing different concentrations of Cl-: 

(a) corrosion current density curves, (b) polarization curves, (c) corresponding corrosion models  

图4 在不含和含SRB的富集人工海水中铝阳极和碳钢之间的电偶腐蚀过程示意图 

Fig.4 Schematic illustrations of galvanic corrosion process between aluminum anode 

and carbon steel in enriched artificial seawaters without (a) and with (b) SRB  

图5 表面处理技术原理示意图 

Fig.5 Principle diagrams of surface treatment technologies:

 (a) micro-arc oxidation, (b) magnetron sputtering, (c) thermal spraying  

图6 海水电池工作原理图及放电装置图 

Fig.6 Working principle diagram of seawater battery (a) and diagram of discharge device (b)  

图7 含有AZ63、AZI和AZIT阳极的海水活化Mg-CuCl电池的性能 

Fig.7 Performances of seawater activated Mg-CuCl batteries with AZ63, 

AZI and AZIT anodes in 3.5%NaCl solution at ambient temperature: (a) current density vs. cell voltage curves, 

(b) current density vs. power density curves,

 (c) schematic diagrams of the dissolution-reprecipitation mechanism of magnesium alloys activated by indium  

图8 牺牲阳极保护法工作原理图 

Fig.8 Working principle diagram of sacrificial anode protection method   

 结论

 (1) 镁合金在海洋大气环境中主要受到湿度、温度、氯离子浓度及污染物的影响。RH作为基本的影响因素，当RH到达某一临界值时，会使得大气腐蚀的速率增加。温度会影响镁合金表面液膜吸附速率、膜层厚度等，当RH达到临界值时，温度升高会加快腐蚀的速率。大气环境中的污染物会溶解于金属材料表面的液膜中加速腐蚀。在海洋大气环境中，镁合金主要应用于航天航空领域，目前提高其耐蚀性能的方法主要为两种：一种是在合金中加入其他金属元素和改变加工工艺来改善镁合金的微观结构降低电偶腐蚀来提高镁合金的耐蚀性能；另一种是对金属进行表面处理形成化学保护膜。 

(2) 镁合金在海水浸没环境中的腐蚀与海水中的盐度、溶解氧、离子含量、pH等因素有关。Cl-作为海水环境中含量最多的阴离子，可以轻易地穿过膜层或者破坏膜层导致镁合金的耐蚀性能下降，还会对海水电池中的镁阳极造成影响，降低其阳极效率。在海水浸没环境下，镁合金主要用做海水电池的阳极材料，但由于镁合金自身化学特性的影响导致其实际寿命较低，目前主要的方法是在镁合金中加入其他金属元素来提高金属的电化学性能。 

(3) 在滩涂环境下，影响镁合金在滨海滩涂环境下的腐蚀因素主要是滩涂泥土，其中含有的大量微生物会影响镁合金的腐蚀行为，但目前对镁合金在滩涂环境下的研究较少，未来需要更加深入的研究。在滩涂环境下，镁合金可以用做管道的牺牲阳极材料，镁作为牺牲阳极主要是通过加入金属元素来提高其阴极保护效率，但目前对滩涂环境下提高镁牺牲阳极保护效率的研究较少，需要未来进一步研究。