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摘要
对Mg-5Ca合金在不同气氛下生成的表面膜形貌结构及阻燃机理进行了研究。结果表明,740℃保温2h后,合金在普通工业氮气(99.5%)中生成的表面膜呈淡黄色且平整连续;高纯氮气(99.995%)中表面由大量颗粒堆积而成,存在破裂的现象;大气中表面呈菜花状,结构疏松,开裂变形非常严重。阻燃机理分析表明,Mg-5Ca合金在普通工业氮气下形成了表层由CaO、MgO和Mg3N2、Ca3N2组成,里层由CaO和MgO组成的双层复合膜;其中Ca元素在膜表面褶皱、杂质、裂纹处以及膜与基体的交界处存在明显聚集的现象。这种特殊的双层复合膜填补了单一膜中的疏松和孔洞,阻止了镁合金的燃烧;而高纯氮气下合金表面只能形成一层很薄的Mg3N2和Ca3N2,不能完全覆盖表面,其阻燃效果相对较差;大气中形成的表面膜非常厚,导致膜所受的压力过大而产生破裂,故其表面质量最差。
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