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環(huán)境友好型緩蝕劑在鎂合金化學機械拋光過程中的緩蝕作用

2022-05-28 07:26趙仕程張振宇劉杰徐光宏李玉彪崔祥祥
表面技術 2022年5期
關鍵詞:緩蝕劑表面質量鎂合金

趙仕程,張振宇,,劉杰,徐光宏,李玉彪,崔祥祥

環(huán)境友好型緩蝕劑在鎂合金化學機械拋光過程中的緩蝕作用

趙仕程1,張振宇1,2,劉杰2,徐光宏2,李玉彪2,崔祥祥2

(1.齊魯工業(yè)大學 機械工程學院,濟南 250353;2.大連理工大學,遼寧 大連 116024)

研究苯甲酸鈉、酒石酸鈉、檸檬酸鈉、甘氨酸等緩蝕劑在鎂合金化學機械拋光(CMP)中的緩蝕作用。用蘋果酸、氧化鋁磨粒、去離子水及不同緩蝕劑配制不同種類的拋光液。在拋光墊的種類、拋光盤轉速、拋光液流速、pH調節(jié)劑的種類等都相同的條件下,進行化學機械拋光試驗。用3D白光干涉輪廓儀對拋光后的鎂合金片進行表征,通過電化學腐蝕試驗、X射線光電子能譜(XPS)分析緩蝕機理。通過對比試驗發(fā)現(xiàn),酒石酸鈉和苯甲酸鈉在酸性條件下的緩蝕效果最佳。酒石酸鈉和苯甲酸鈉均通過促進拋光液中溶解氧對鎂合金表面的氧化作用形成鈍化膜,從而抑制鎂合金的進一步腐蝕。鎂合金在含有苯甲酸鈉的溶液中生成的鈍化膜的腐蝕抑制性高于含有酒石酸鈉的溶液中形成的鈍化膜。苯甲酸鈉和酒石酸鈉均參與鈍化膜的生成,但經(jīng)XPS分析,鎂合金經(jīng)含有苯甲酸鈉溶液浸泡后形成的表面膜中的鎂含量少于經(jīng)含有酒石酸鈉溶浸泡后鈍化膜中的鎂含量。經(jīng)電化學腐蝕試驗發(fā)現(xiàn),鎂合金在含苯甲酸鈉的溶液中的腐蝕電位正向移動量大于鎂合金在含酒石酸鈉的溶液中腐蝕電位的正向移動量,證明在相同濃度的前提下,苯甲酸鈉的緩蝕效果優(yōu)于酒石酸鈉。在酸性條件下,苯甲酸鈉的緩蝕效果強于酒石酸鈉。在拋光壓力為22 kPa、拋光轉速為60 r/min、磨料為20 nm α-Al2O3的CMP工藝中,加入質量分數(shù)為1%的苯甲酸鈉后,拋光后的表面質量最好,=(3.594±0.194) nm。苯甲酸鈉和酒石酸鈉均為陽極緩蝕劑,能在鎂合金表面形成鈍化膜,腐蝕電位的升高意味著鎂離子需要克服更大的勢壘才能從鎂合金表面轉入溶液中。

鎂合金;苯甲酸鈉;酒石酸鈉;化學機械拋光;緩蝕機理

21世紀是海洋的世紀,是我國建設“海洋強國”的關鍵時期,其中海洋裝備的研發(fā)是建設“海洋強國”的基礎[1]。海洋裝備的研發(fā)依賴于材料的研究和發(fā)展[2]。鎂合金是一種常用的輕量化金屬材料,具有密度低、比剛度高、抗震性能好、抗電磁干擾能力良好和回收利用率高等優(yōu)點[3-7],在海洋、船船工業(yè)中得到了廣泛應用,如航海儀器、潛水服、定時裝置、水中兵器等[8]。隨著海洋裝備的快速發(fā)展,對高性能海工零件的表面質量要求也越來越苛刻。由于鎂合金質軟且硬度低,在產(chǎn)品成形過程中很容易產(chǎn)生劃痕、磨損等表面缺陷,造成產(chǎn)品表面的平整度和粗糙度較差,影響海工裝備的使役效果。鎂合金的化學穩(wěn)定性差,其缺陷處在海洋環(huán)境中極易發(fā)生腐蝕,因此對鎂合金材料的表面處理及緩蝕技術的研究對鎂合金材料的應用具有極其重要的意義[9-10]。

鎂合金表面拋光方法通常有手工磨拋、機械拋光、化學拋光和化學機械拋光。鎂合金在機械拋光和手工拋光過程中極易形成懸浮的金屬粉塵云,塵云遇明火會產(chǎn)生爆炸[11]。鎂合金拋光過程中極易產(chǎn)生劃痕、磨損和腐蝕,傳統(tǒng)的手工拋光和機械拋光很難滿足其光整加工要求[12]。宋等[13]和周等[14]研制了含有磷酸的鎂合金化學拋光液。Fazal等[15]研制了含有硝酸和醋酸的鎂合金化學拋光液?;瘜W拋光往往會添加一些對環(huán)境污染的試劑來獲得高的材料去除率和表面質量,如強酸,強堿,含硫、磷的化學試劑。這些化學品會影響操作者的身體健康,增加設備的不穩(wěn)定性,甚至會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響,與“中國制造2025”所倡導的“綠色制造”理念不同[16-19]?;瘜W機械拋光(CMP)技術廣泛應用于半導體和集成電路領域,是目前最好的全局平坦化工藝[9]。黃等[10]研制出一種以磷酸氫二鈉為緩蝕劑,SiO2為磨料的化學機械拋光液,拋光后可得到表面粗糙度=10 nm的光滑鎂合金表面。

鎂合金極易在海水中發(fā)生氧化,從而限制了鎂合金在海洋裝備方面的應用。為了提高鎂合金的耐腐蝕性能,各種表面處理手段,如微弧氧化、涂層復合膜、化學鍍等都用來改善鎂合金的表面性能[20-22]。鎂合金表面往往會生成一種疏松多孔的表面膜[23]。該表面膜保護能力差,易發(fā)生電化學腐蝕,不能給鎂合金提供完美的保護,影響鎂合金的防腐蝕處理,因此鎂合金在防腐蝕處理之前需要進行表面拋光處理[24-25]?,F(xiàn)有的緩蝕劑大體可以分為無機緩蝕劑、有機緩蝕劑和復配緩蝕劑,常見的無機緩蝕劑有磷酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽等,有機緩蝕劑包括氨基酸型緩蝕劑、酒石酸鹽型緩蝕劑等[26-28]。本文基于綠色環(huán)保理念,研制鎂合金的綠色環(huán)?;瘜W機械拋光液,并著重探究了苯甲酸鈉、酒石酸鈉、檸檬酸鈉等緩蝕劑對鎂合金CMP的影響。

1 試驗

1.1 化學機械拋光

拋光材料為商用鎂合金AZ61M。經(jīng)線切割工藝將鎂合金切割成尺寸為10 mm×10 mm×5 mm的小片。采用商用20 nm的α-Al2O3顆粒作為磨粒,采用磨砂革拋光墊,研究苯甲酸鈉、檸檬酸鈉、甘氨酸、酒石酸鈉和1,2,4三氮唑的緩蝕作用。

鎂合金片拋光由機械研磨和化學機械拋光兩部分組成。機械研磨可以在短時間內去除鎂合金片的損傷腐蝕層,降低CMP工藝的加工時間。將經(jīng)過線切割的3個鎂合金片通過熔融石蠟,均勻地固定在載物盤三等分點處。在UNIPOL-802拋光機上采用磁性樹脂金剛石研磨盤,以90 r/min的拋光轉速研磨5 min。研磨后采用酒精清洗鎂合金塊,并使用壓縮空氣吹干。

1.1.1 緩蝕劑種類的確定

研磨后,采用磨砂革拋光墊進行拋光,磨砂革拋光墊表面孔徑較小,呈現(xiàn)多孔絨毛狀,其硬度相對較低。在拋光過程中選用磨砂革拋光墊,有利于提高拋光后鎂合金的表面質量。經(jīng)試驗研究,采用20 nm的α-Al2O3磨粒和去離子水配制成質量分數(shù)為6%的拋光液,用蘋果酸調節(jié)拋光液pH為6,拋光壓力為22 kPa,拋光盤轉速為60 r/min,拋光時間為45 min時,拋光效果較好。蘋果酸是一種天然有機酸,幾乎存在于所有果實當中,安全、無毒、無害、可食用,在食品、醫(yī)藥行業(yè)應用廣泛。

將Al2O3磨粒和去離子水配制成質量分數(shù)為6%的拋光液,使用蘋果酸調節(jié)溶液pH值至6,最后加入質量分數(shù)為6%的苯甲酸鈉、酒石酸鈉等緩蝕劑,充分超聲處理1 h后,得到拋光液。將緩蝕劑的種類設為研究對象,設計試驗,試驗方案如表1所示。CMP試驗結束后,使用大量去離子水和無水乙醇反復沖洗鎂合金片,最后用壓縮空氣吹干。

表1 緩蝕劑種類的選擇

Tab.1 Selection of corrosion inhibitor

1.1.2 拋光液緩蝕劑濃度的確定

經(jīng)上述試驗分析后,酒石酸鈉和苯甲酸鈉的緩蝕效果較好。采用1.1.1所述試驗參數(shù),研究苯甲酸鈉和酒石酸鈉的濃度對鎂合金CMP的影響,試驗設計如表2所示。

CMP加工后鎂合金片的表面質量和精度采用3D白光干涉輪廓儀(NewViewTM9000,ZYGO)對加工后鎂合金表面的四角和中心的5個點隨機位置取樣表征,然后將測得的5個點的表面粗糙度求取平均值,得到表面粗糙度值。拋光前后,鎂合金片依次經(jīng)過酒精和去離子水清洗,用壓縮空氣吹干后,用精密天平(精度0.000 1 g)測量質量,通過式(1)計算材料的去除率(MRR)[29]。

表2 緩蝕劑濃度的選擇

Tab.2 Selection of corrosion inhibitor concentration

式中:MRR為材料去除率,μm/min;Δ為鎂合金片拋光前后的質量差,g;為鎂合金片的面積,cm2;為鎂合金片的密度,約1.8 g/cm3;為拋光時間,min。

1.2 電化學測試

電化學測試前先配制3種不同種類的溶液,分別為:(1)100 ml去離子水用蘋果酸調pH至6; (2)100 ml去離子水用蘋果酸調pH至6并加1%(質量分數(shù),全文同)的苯甲酸鈉;(3)100 ml去離子水用蘋果酸調pH至6并加1%(質量分數(shù),全文同)的酒石酸鈉。采用電化學工作站進行試驗,用三電極體系,參比電極為飽和甘汞電極,輔助電極為鉑電極,研究電極為鎂合金片,其工作面積為1 cm2。極化曲線掃描范圍為?1.8~ ?0.8 V,掃描速率為10 mV/s。

1.3 XPS試驗

配制2種不同的溶液,其添加成分為:(1)蘋果酸和苯甲酸鈉;(2)蘋果酸和酒石酸鈉。將5 mm× 5 mm×3 mm的鎂合金片放置于溶液中浸泡,待24 h后,將鎂合金取出,并用壓縮空氣吹干。采用XPS儀器(Thermo Scientific K-Alpha),以Al Kα射線為激發(fā)源,將鎂合金片的原子或分子內層或價電子激發(fā)出來,并對激發(fā)出的光電子進行檢測,分析鎂合金表面成膜的成分,進而對2種緩蝕劑的緩蝕機理進行分析。

2 結果與分析

2.1 表面質量和材料去除率

為全面評價化學機械拋光對鎂合金表面質量的影響,將線切割后的毛坯件和研磨處理后的鎂合金片用光學顯微鏡進行表征,其結果如圖1所示。從圖1可以看出,鎂合金片研磨前表面劃痕較多,腐蝕坑大且多。經(jīng)金剛石研磨片研磨后,表面質量有了一定程度的改善,劃痕減少,腐蝕坑數(shù)量減少,但未消失。

在1.1.1節(jié)所述試驗條件下,研究緩蝕劑的種類對鎂合金CMP的影響,對試驗后的鎂合金片用3D白光干涉輪廓儀進行表征,其結果如圖2所示。

從被拋光表面質量來看,以苯甲酸鈉、酒石酸鈉和1,2,4-三氮唑作為緩蝕劑,拋光后表面質量相對較高。但1,2,4-三氮唑作為制作農(nóng)藥的有害刺激性物質,不符合綠色環(huán)保理念,苯甲酸鈉是肉桂的代謝產(chǎn)物,通常用作調味材料和食品、化妝品添加劑,酒石酸鈉含有2對烴基和羧基,是一類性能優(yōu)異的綠色緩蝕劑[30-31]。因此,后續(xù)試驗選用苯甲酸鈉和酒石酸鈉進行研究。

在1.1.2節(jié)所述試驗條件下,研究苯甲酸鈉和酒石酸鈉的添加量對化學機械拋光的影響。對試驗后的鎂合金片用3D白光干涉輪廓儀進行表征,其結果如圖3所示。材料去除率和粗糙度值的分布如圖4所示。

試驗1和其余試驗進行對比,試驗1中鎂合金片的材料去除率最高但粗糙度值不是最大,說明鎂合金在含有蘋果酸的溶液中極易產(chǎn)生腐蝕,加入少量苯甲酸鈉和酒石酸鈉時可能會促進其腐蝕的產(chǎn)生。對比試驗2、3、4、5和試驗6、7、8、9,可以得到隨著苯甲酸鈉和酒石酸鈉含量的增大,材料去除率有所降低,說明苯甲酸鈉和酒石酸鈉含量達到一定濃度后都能夠抑制鎂合金的腐蝕,但濃度過高會導致緩蝕效果不佳,濃度過低會加速腐蝕。對比試驗2和試驗6,試驗3和試驗7,試驗4和試驗8,試驗5和試驗9,可以得到同濃度的苯甲酸鈉對鎂合金片的腐蝕抑制性要強于酒石酸鈉對鎂合金片的腐蝕抑制性。通過綜合對比,苯甲酸鈉質量分數(shù)為1%時的緩蝕效果最好,酒石酸鈉質量分數(shù)為1.5%時的緩蝕效果最好。根據(jù)材料去除率和粗糙度值,經(jīng)含苯甲酸鈉的拋光液拋光后鎂合金的表面質量高于采用含酒石酸鈉的拋光液拋光后的表面質量,材料去除率相差不大。

圖1 研磨加工前(a)、后(b)試樣的光學顯微鏡圖以及研磨后表面輪廓和對應的ra值(c)

圖2 不同種緩蝕劑拋光后對應的Ra值

圖3 CMP試驗后鎂合金表面輪廓和對應的Ra值及光學圖

Note: 1. No corrosion inhibitor; 2. 0.5wt.% sodium benzoate; 3. 1wt.% sodium benzoate; 4. 1.5wt.% sodium benzoate; 5. 2wt.% sodium benzoate; 6. 0.5wt.% sodium tartaric; 7. 1wt.% sodium tartaric; 8. 1.5wt.% sodium tartaric; 9. 2wt.% sodium tartaric.

經(jīng)上述試驗及分析,確定苯甲酸鈉作為緩蝕劑,其質量分數(shù)為1.0%時,拋光效果最好,但加入緩蝕劑后,拋光液的pH由6變至6.3,因此設置對比試驗。僅用蘋果酸調pH至6.3,不加入緩蝕劑,對拋光后鎂合金表面采用3D白光干涉輪廓儀進行表征,如圖5所示。與1.1.2中試驗1相比,表面質量無明顯變化。苯甲酸鈉溶于水顯堿性,但所用苯甲酸鈉濃度較低,對pH值的影響較小,因此忽略由pH的變化對CMP產(chǎn)生的影響。

圖5 CMP試驗后鎂合金表面輪廓和對應的Ra值(pH=6.3)

2.2 電化學腐蝕試驗

利用極化曲線對2種緩蝕劑的緩蝕機理進行研究,緩蝕劑會影響鎂合金片的腐蝕過程,會影響極化曲線的形貌。因為緩蝕劑會阻滯電極的腐蝕過程,降低腐蝕速率,從而改變受阻極化曲線的走勢及形狀。圖6為鎂合金片在前述3種溶液中的極化曲線。表3為擬合得到的電化學參數(shù)。

圖6 鎂合金片的動電位極化曲線

表3 擬合得到的電化學參數(shù)

Tab.3 The fitting electrochemical parameters

腐蝕電位的移動能夠判斷出緩蝕劑的類型,若腐蝕電位正向移動則該緩蝕劑為陽極緩蝕劑,腐蝕電位負向移動則為陰極緩蝕劑[32]。從圖6和表3中可以看出,添加苯甲酸鈉、酒石酸鈉的試驗和未添加緩蝕劑的試驗相比,鎂合金的腐蝕電位均正移,則表明苯甲酸鈉和酒石酸鈉均為陽極緩蝕劑。依據(jù)軟硬酸堿理論,苯甲酸根離子屬于硬堿,鎂離子屬于硬酸,硬酸和硬堿易生成鹽或絡合物,導致鎂離子進入溶液的難度增大,從而抑制鎂合金的腐蝕過程[33]。除此之外,苯甲酸鈉是一種強堿弱酸鹽,能夠在金屬表面形成一層完整的鈍化氧化物,把鎂合金和腐蝕介質隔離開來,能夠有效阻止鎂合金的進一步腐蝕。在拋光液中,苯甲酸鈉分子通過物理吸附以及化學吸附到達鎂合金表面電極反應的陽極區(qū),在鎂合金表面形成鈍化膜,抑制了鎂合金的陽極溶解。酒石酸鈉與苯甲酸鈉的緩蝕原理類似,其緩蝕機理可能是它們能夠促進水中的溶解氧與金屬作用而形成鈍化膜,從而抑制鎂合金的腐蝕。從試驗結果來看,苯甲酸鈉的緩蝕效果要優(yōu)于酒石酸鈉。

2.3 鈍化膜的XPS分析

為探究苯甲酸鈉和酒石酸鈉2種緩蝕劑的緩蝕機理,將浸泡處理后的鎂合金片分別進行XPS分析,用含有苯甲酸鈉的溶液浸泡后的鎂合金片的XPS全譜圖和精細譜如圖7所示,Mg、O、C等元素的峰位置及其各自相對含量見表4,用含有酒石酸鈉的溶液浸泡的鎂合金片的XPS全譜圖和精細譜見圖8,Mg、O、C等元素的峰位置及其各自相對含量見表5。

從圖7和表4中可以看出,經(jīng)含有苯甲酸鈉的溶液浸泡后,鎂合金表面膜主要含有Mg、O、C等元素,其中Mg的相對含量為2.61%,而C和O的相對含量分別為19.03%和78.36%。分析Mg、O、Cl的精細譜,可以得到表面含有C—C、C—O、C==O和Mg2+,說明苯甲酸鈉直接參與到鎂合金表面膜的形成之中,并且促進鎂合金表面膜的形成。鎂合金鈍化膜中的氧,可能來自溶液中的溶解氧和苯甲酸根中的氧元素。苯甲酸鈉參與鎂合金表面膜的形成,形成鈍化膜,從而減少腐蝕性離子與鎂合金片接觸,較好地抑制鎂合金腐蝕。鎂合金極易產(chǎn)生腐蝕,鎂合金腐蝕主要是金屬鎂失去電子形成鎂離子的過程。當溶液中添加苯甲酸鈉后,苯甲酸鈉水解成為苯甲酸根離子和金屬鈉離子,苯甲酸根離子帶負電荷,在溶液中與帶正電荷的金屬鎂離子相互吸引,苯甲酸根離子和金屬鎂離子反應并生成沉淀,沉淀集聚在鎂合金表面,形成一層鈍化膜,從而抑制鎂合金繼續(xù)氧化,此過程中的反應方程式見式(2)—(4)。

mg→mg2++2e?(2)

c6h5co2na→c6h5co2?+na+(3)

2c6h5co2?+mg2+→(c6h5co2)2mg (4)

圖7 鎂合金在含苯甲酸鈉溶液中浸泡后的XPS圖譜

圖8 鎂合金在含酒石酸鈉溶液中浸泡后的XPS圖譜

表4 苯甲酸鈉浸泡后XPS圖譜中Mg、O、C的峰值位置及相對含量

Tab.4 The position of the peak and the corresponding intensities for Mg, O, C and Al elements of magnesium alloy in slurry with sodium benzoate

表5 酒石酸鈉浸泡后XPS圖譜中Mg、O、C、Ca、Al的峰值位置及相對含量

Tab.5 The position of the peak and the corresponding intensities for Mg, O, C, Ca and Al elements of magnesium alloy in slurry , sodium tartaric

從圖8和表5中可以看出,經(jīng)含有酒石酸鈉的溶液浸泡后形成的表面膜主要含有Mg、O、C等元素,其中Mg的相對含量為12.03%,而C和O的相對含量分別為33.34%和54.63%。分析Mg、O、Cl的精細譜,可以得到表面含有C—C、C—O、C==O和Mg2+,說明酒石酸鈉參與到鎂合金表面膜的形成之中,并且促進鎂合金表面膜的形成。酒石酸鈉在溶液中水解為酒石酸根離子和鈉離子,酒石酸根離子具有優(yōu)良的螯合性能,能夠螯合溶液中游離的Mg2+,使其在鎂合金表面形成氧化膜。由于溶液中的金屬離子以鎂離子為主,酒石酸根螯合鎂離子產(chǎn)生氧化膜,從而抑制鎂合金的進一步腐蝕。上述反應方程式見式(5)—(6)。

c4h4o6na2→c4h4o62?+2na+(5)

c4h4o62?+mg2+→c4h4o6mg (6)

3 結論

1)從化學機械拋光后的表面質量和材料去除率來看,加入苯甲酸鈉的鎂合金片的材料去除率低于加入酒石酸鈉的,表面質量優(yōu)于加入酒石酸鈉。苯甲酸鈉的添加量為1%時達到最佳緩蝕效果,酒石酸鈉添加量為1.5%時達到最佳緩蝕效果。為達到更高的表面質量,選用質量分數(shù)為1%的苯甲酸鈉作為緩蝕劑效果最好。

2)經(jīng)電化學腐蝕試驗,鎂合金在含苯甲酸鈉的溶液中的腐蝕電位正向移動量大于鎂合金在含酒石酸鈉的溶液中的腐蝕電位正向移動量,證明在相同濃度的前提下,苯甲酸鈉的緩蝕效果優(yōu)于酒石酸鈉。

3)苯甲酸鈉和酒石酸鈉均通過促進溶解氧對鎂合金表面進行氧化,但苯甲酸根離子吸附在鎂合金表面,從而形成了致密表面膜,酒石酸根離子能夠螯合溶液中的金屬離子形成表面膜。

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Corrosion Inhibition Effect of Environmentally Friendly Corrosion Inhibitor in Chemical Mechanical Polishing of Magnesium Alloy

1,1,2,2,2,2,2

(1. School of Mechanical Engineering, Qilu University of Technology, Jinan 250353, China; 2. Dalian University of Technology, Liaoning Dalian 116024, China)

The purpose of this study was to study the corrosion inhibition effect of sodium benzoate, sodium tartrate, sodium citrate and glycine in chemical mechanical polishing (CMP) of magnesium alloys. Using malic acid, alumina abrasive, deionized water and different corrosion inhibitors to configure different polishing fluid. The chemical mechanical polishing experiments were carried out under the same conditions, such as the type of polishing pad, the rotation speed of polishing disc, the flow rate of polishing fluid and the type of pH regulator. The polishing magnesium alloy sheet was characterized by 3D white light interferometry, and the corrosion inhibition mechanism was analyzed by electrochemical corrosion test and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results show that sodium tartrate and sodium benzoate have the best inhibition effect under acidic conditions. Both sodium tartrate and sodium benzoate inhibit the further corrosion of magnesium alloy by promoting the oxidation of dissolved oxygen in the polishing solution to the surface of magnesium alloy and forming passivation film. The corrosion inhibition of magnesium alloy passivation film formed in solution containing sodium benzoate is higher than that in solution containing sodium tartrate. Both sodium benzoate and sodium tartrate are involved in the formation of passivation film, but XPS analysis shows that the magnesium content in the surface film of magnesium alloy soaked with sodium benzoate solution is less than that of passivation film soaked with sodium tartrate solution. The electrochemical corrosion experiments show that the positive movement of corrosion potential of magnesium alloy in the solution containing sodium benzoate is greater than that of magnesium alloy in the solution containing sodium tartrate, which proves that the inhibition effect of sodium benzoate is better than that of sodium tartrate at the same concentration. Under acidic conditions, the inhibition effect of sodium benzoate was stronger than that of sodium tartrate. In the CMP process of polishing pressure 22 kPa, polishing speed 60 r/min, abrasive 20 nm α-al2o3, adding 1wt.% sodium benzoate, the polishing surface quality is the best,=(3.594±0.194) nm. Both sodium benzoate and sodium tartrate are anodic corrosion inhibitors, which can form passivation film on the surface of magnesium alloy. The increase of corrosion potential means that magnesium ions need to overcome a larger barrier to transfer from magnesium alloy surface to solution.

magnesium alloy; sodium benzoate; sodium tartaric; CMP; inhibition mechanism

TG175;TG172

A

1001-3660(2022)05-0336-09

10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.05.034

2022–04–09;

2022–05–10

2022-04-09;

2022-05-10

趙仕程(1996—),男,碩士研究生,主要研究方向為機械工程。

ZHAO Shi-cheng (1996-), Male, Postgraduate, Research focus: mechanical engineering.

張振宇(1976—),男,博士,教授,主要研究方向為機械制造及其自動化。

ZHANG Zhen-yu (1976-), Male, Doctor, Professor, Research focus: mechanical manufacturing and automation.

趙仕程, 張振宇, 劉杰, 等. 環(huán)境友好型緩蝕劑在鎂合金化學機械拋光過程中的緩蝕作用[J]. 表面技術, 2022, 51(5): 336-344.

ZHAO Shi-cheng, ZHANG Zhen-yu, LIU Jie, et al. Corrosion Inhibition Effect of Environmentally Friendly Corrosion Inhibitor in Chemical Mechanical Polishing of Magnesium Alloy[J]. Surface Technology, 2022, 51(5): 336-344.

責任編輯:萬長清

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