合金铝管探针力显微镜  阳极晶界相溶解服从镁镓化合物、Mg₂Sn、MgIn顺序。晶界相的化合键强弱及类s态电子能量密度（功函数或晶界相与基体间的电位差）共同决定晶界相的溶解。镁镓化合物的化合键较强,类s态电子能量密度最低,所以该类型化合物最不易溶解;Mg₂Sn相的化合键最强,类s态电子能量密度最高,所以Mg₂Sn相较容易溶解;MgIn相的化合键最弱,类s态电子能量密度较高,所以MgIn最容易溶解。虽然MgGa相最不易溶解,但合金中添加少量In利于Ga从MgGa相中析出。含Mg合金中阳极晶界相溶解使得Ga、In、Sn析出,析出的低熔点金属在晶界处重新形成了 Ga-In、Ga-In-Sn相。依靠这些液态相含Mg合金可持续与水反应,展示了与四元Al-Ga-In-Sn合金不同的反应机理。可溶铝合金压裂工具在油气田开采所采用的水力压裂技术中有着十分重要的应用。可溶铝合金作为结构件使用除了要求具备良好的溶解性能外,还须兼备足够高的强度和一定的塑性。因此,合金中添加强化合金元素、热处理以及细化合金晶粒等手段虽然能改善合金的力学性能,但是上述手段在改善合金力学性能的同时,无疑对合金的溶解性能也产生巨大影响。其中比较突出的问题是合金加入的Mg与低熔点金属生成了多种晶界相使得适用于Al-Ga-In-Sn合金的液态界面相机理已不适用于含Mg合金。所以,关于含Mg铝合金的铝水反应机理是值得研究的课题。由于Ga、In从MgGa、MgGa₂、 Kelvin探针力显微镜（SKPFM）测量了含Mg铝合金中晶界相与铝基体间的电位差（AVPD）。运用第一性原理计算研究了含Mg铝合金中晶界相晶体的电子结构和化学键的特性。利用产氢装置测试了合金的铝水反应。论文的主要研究结果如下:Al-5Ti-1B细化剂比纯Ti具有更好的细化合金晶粒效果。合金晶粒细化虽然提高合金的产氢速率,但Ti却阻碍合金与水反应。Al-5Ti-1B添加量为2.4 wt.%时合金的产氢速率最大。Al-Mg-Ga-In-Sn合金中Mg与Ga、In、Sn在铝界面形成多种化合物,界面化合物的种类和含量等与合金中Mg含量有关。A1-Mg-Ga-In-Sn合金中晶界相与铝基体间可形成腐蚀电偶,因此合金一旦与水接触,阳极晶界相便溶解并析出低熔点金属。