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为解决镁合金（AZ31B）硬度低、耐腐蚀差的问题，研究人员采用摩擦搅拌处理（FSP）在其表面制备 AlCoCrFeNi2.1高熵合金（HEA）涂层。发现涂层结构致密均匀、界面结合良好，耐腐蚀性能显著提升，为镁合金表面改性提供新方向。
在轻量化材料的探索征程中，镁合金凭借轻如鸿毛的体重、巧夺天工的铸造能力以及出色的减震吸能天赋，在航空航天、汽车制造等高端领域大展拳脚。然而，它却有着致命短板 —— 硬度宛如软泥、耐腐蚀能力弱不禁风，这如同无形枷锁，严重束缚着它在更广阔天地的应用。如何为镁合金披上坚硬耐腐蚀的 “铠甲”，成为材料界亟待攻克的巅峰难题。
为突破这一困局，国内研究团队勇闯科研深水区，在《Applied Surface Science》发表重磅研究。他们以 AZ31B 镁合金为基底，借助摩擦搅拌处理（FSP，一种通过工具高速旋转与材料摩擦，引发强烈塑性变形的表面工程技术），成功在其表面构筑了 AlCoCrFeNi2.1高熵合金（HEA，由五种及以上元素组成，各元素占比 5%-35%，无明显溶剂或溶质元素的新型合金）涂层，致力于揭开涂层微观结构与耐腐蚀性能的神秘面纱。
研究的核心技术 “武器” 包括：利用摩擦搅拌处理技术实现涂层与基底的结合；借助显微观察手段（如分析表面形貌等）剖析涂层微观结构；运用电化学分析（如测量腐蚀电位 < Ecorr>、腐蚀电流密度 < Icorr> 等）评估涂层耐腐蚀性能。
微观结构研究
通过对涂层表面形貌的观察发现，随着处理时间推移，涂层与工具间剧烈摩擦致使表面氧化、颜色变深，整体加工面连续成型，呈现较明显的洋葱环现象，且在前进侧（AS）和后退侧（RS）有少量材料粘结。同时，界面两侧微观结构因加工过程中涂层的剧烈塑性变形而显著细化，涂层厚度达 236μm，表面无新相生成，结构均匀致密，界面结合良好无缺陷。
耐腐蚀性能研究
电化学分析表明，与 AZ31B 镁合金相比，涂层的腐蚀电位 < Ecorr> 提升至 - 0.332 V，腐蚀电流密度 < Icorr> 降低三个数量级。在 3.5 wt% NaCl 溶液中，涂层表面形成以金属氧化物和金属氢氧化物为主的保护性钝化膜，虽观察到一些点蚀斑点，但整体耐腐蚀性能大幅提升。
这项研究成果堪称镁合金材料领域的璀璨明珠。它成功为镁合金打造了耐腐蚀的高熵合金 “防护盾”，不仅揭示了摩擦搅拌处理过程中涂层与基底界面的微观演化奥秘，更开辟了高熵合金在金属表面改性领域的新战场。其核心价值在于，为镁合金突破应用瓶颈提供了切实可行的解决方案，为轻量化材料的未来发展点燃了新希望，让镁合金在高端制造领域的展翅高飞不再是梦想。
