腐蚀介质中pH值的变化探讨

图7.4所示为AZ31合金和碳纳米管增强镁基复合材料在3.5wt％NaCl腐蚀介质中浸泡时腐蚀介质pH值随时间的变化曲线。配制的3.5wt％NaCl腐蚀介质为中性（pH值为6.95）；在浸泡的初始阶段腐蚀介质，pH值迅速增加；浸泡1h后，pH值变化显著减慢。AZ31合金浸泡的腐蚀介质pH值进一步增加，而复合材料浸泡的腐蚀介质pH值基本保持稳定。

图7.4 AZ31合金和碳纳米管增强镁基复合材料在3.5wt％ NaCl介质中浸泡时腐蚀介质pH值随时间的变化曲线

文献[158]指出，镁合金的腐蚀总是从镁基体相开始。镁基体（阳极）与内部合金相（阴极）之间在水溶液中就易发生电化学腐蚀，使基体金属溶解，反应式为：

阳极反应

Mg-2e=Mg²⁺ （6-1）(www.xing528.com)

阴极反应

2H₂O+2e=H₂↑+2OH^- （6-2）

腐蚀反应

Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓ （6-3）

腐蚀介质pH值会因腐蚀过程不断地产生OH^-而上升，并随腐蚀速率加快而上升越快。图7.4描述了AZ31合金和MWCNTs增强镁基复合材料在3.5wt％NaCl溶液中浸泡时腐蚀介质溶液pH值随浸泡时间的变化。由图可以看出，当AZ31合金浸泡1h后，腐蚀介质的pH值已经达到11，之后pH值变化变缓，这是因为此时腐蚀介质中的Mg²⁺已经达到一定浓度，Mg²⁺与OH^-生成Mg（OH）₂沉淀，并且随着腐蚀过程的进行，沉淀也不断地产生，从而使介质的pH值变化变缓^[159]。但对于复合材料，浸泡1h后腐蚀介质溶液pH值基本稳定不变，可见它的腐蚀速率远远小于AZ31合金。