Конструкционные материалы на основе сплавов магния находят широчайшее применение в промышленности: от автомобилестроения до производства электроники. Однако существенным недостатком этих сплавов является их слабая коррозийная устойчивость. Коллектив японских ученых предложил крайне простой способ обработки магниевого сплава – банальная гидротермальная обработка в ультрачистой воде в течение нескольких часов при 1200^oС.

Рис. 1. Внешний вид поверхности магниевого
сплава после гидротермальной обработки в течение
различных промежутков времени и спектры
отражения для обработанных сплавов.

Цвет сплавов менялся в зависимости от толщины образующейся пористой пленки, на поверхности которой были обнаружены микро- и нанолисты Mg(OH)₂ и AlO_x, а та, в свою очередь, от времени гидротермальной обработки. Плотность этих листов увеличивается по мере роста времени гидротермальной обработки. Как предполагают ученые, кристаллические нанолисты кристаллического гидроксида магния образуются в результате механического разрушения внешнего слоя аморфной пленки Mg(OH)₂.

Для доказательства антикоррозийных свойств авторы статьи сравнили кривые поляризации для исходного сплава и сплава, подверженного гидротермальной обработке: рост потенциала E_corr свидетельствует об эффективной пассивации сплава образовавшимся слоем.

Ученые посчитали, что проведенные ими исследования будут неполными без нанесения на поверхность пассивированного сплава слоя ПАВ (н-октадецилтриметоксисилоксан). Таким образом, исследователи получили не просто устойчивый к окислению сплав магния, но и сделали его поверхность «супер» гидрофобной, о чем наглядно свидетельствуют большие углы смачивания капли на поверхности сплава (158±2^o), величина которых не изменилась даже спустя два месяца пребывания на воздухе. Вдобавок к этому, нанесенный слой ПАВ несколько сместил потенциал поляризации в положительную сторону.

Рис. 2. а) Микрофотография сплава спустя 6 часов гидротермальной обработки, полученная с помощью полевого эмиссионного растрового электронного микроскопа. b) Микрофотография поперечного сечения той же пленки. с) Микрофотография той же пленки, полученная с помощью просвечивающей электронной микроскопии и прсвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (d). На вставке микрофотографии с изображена микродифракционная рентгенограмма, чьи кольца соответствуют отражению от плоскостей гидроксида марганца.

Рис. 3. Поляризационные кривые исходного сплава, сплава, подвергшегося гидротермальной обработке, и обработанного сплава, на который нанесен слой ПАВ.