镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向
镁合金发展现状
镁合金发展现状
镁合金是一种轻质高强度的金属材料，具有优异的机械性能和良好的导热性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。
然而，尽管镁合金具有巨大的潜力，但其发展现状仍面临一些挑战。
首先，镁合金的制造成本相对较高。
相比于铝合金或钢材，镁合金的原材料价格较高，并且加工难度较大。
这导致了镁合金产品在市场上的竞争力不足。
其次，镁合金在易燃性和腐蚀性方面存在一定的问题。
镁合金在高温环境下容易燃烧，同时也容易被大气中的氧气所氧化，从而导致结构的腐蚀和失效。
因此，在实际应用中，需要对镁合金进行表面处理或采取其他防腐措施，以确保其持久耐用性。
此外，镁合金的加工性能也是制约其发展的一个因素。
相比于其它金属材料，如铝合金或钢材，镁合金在加工过程中更容易发生热裂纹和变形等问题。
因此，需要通过研究和开发新的加工工艺和技术，以提高镁合金的可加工性。
然而，尽管面临这些挑战，镁合金仍然有着广阔的市场前景。
随着节能环保和轻量化的需求不断提高，镁合金作为一种轻质材料，具有显著的优势。
据预测，未来几年内，镁合金的需求将呈现出稳定增长的趋势。
为了推动镁合金的发展，需要加强科研和技术创新。
通过改进合金配方、提高镁合金的强度和耐腐蚀性能，可以拓宽其应用
领域。
同时，加强制造工艺的研究，提高镁合金的加工性能，也是促进其产业化的关键。
总之，尽管镁合金在发展过程中面临一些挑战，但其优异的性能使其在轻量化领域具有广阔的市场潜力。
通过加强科研和技术创新，有望克服当前的问题，推动镁合金的产业化和应用。
镁合金热处理的研究现状及发展趋势
镁合金热处理的研究现状及发展趋势镁合金热处理是一种常用的工艺方法，用于改善镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。
在过去几十年里，镁合金热处理的研究取得了显著的进展，但仍存在一些挑战和问题。
本文将介绍镁合金热处理的研究现状及发展趋势。
镁合金由于其低密度、高比强度和优良的机械性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，镁合金的应用受到其低强度、低塑性和易腐蚀等问题的限制。
热处理是一种改善镁合金性能的有效方法，通过控制合金的组织和相变，可以提高其强度、塑性和耐腐蚀性能。
镁合金热处理的研究主要集中在两个方面：固溶处理和时效处理。
固溶处理是将镁合金加热到高温，使固溶体中的合金元素溶解，然后通过快速冷却来保持溶解态。
这可以提高合金的强度和硬度，但会降低其塑性。
时效处理是在固溶处理后，将镁合金在中温下保持一段时间，使合金元素重新组合形成稳定的析出相。
这可以提高合金的强度和塑性，但会降低其硬度。
然而，镁合金热处理仍面临一些挑战。
首先，镁合金的高反应活性使得热处理过程中易发生氧化和燃烧，需要采取措施保护合金表面。
其次，镁合金的晶粒细化和相变行为对热处理的影响仍不完全清楚，需要进一步研究。
此外，镁合金的组织均匀性和稳定性也是研究的重点。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先，研究人员将继续改进热处理工艺，以提高镁合金的性能。
例如，通过优化固溶处理和时效处理的工艺参数，可以获得更好的力学性能和耐腐蚀性能。
其次，研究人员将探索新的热处理方法，如等离子体处理、激光处理等，以进一步改善镁合金的性能。
此外，研究人员还将研究镁合金热处理对微观组织和相变行为的影响机制，以揭示热处理过程中的微观机制。
镁合金热处理是一种重要的工艺方法，可以改善镁合金的性能。
目前的研究主要集中在固溶处理和时效处理方面，但仍存在一些挑战和问题。
未来的发展趋势包括改进热处理工艺、探索新的热处理方法以及揭示热处理过程中的微观机制。
通过这些努力，镁合金热处理的研究将取得更大的进展，为镁合金的应用提供更好的支持。
2023年镁合金行业市场发展现状
2023年镁合金行业市场发展现状随着现代工业的快速发展，镁合金已经成为了一个备受关注的材料。
在多个领域，如汽车、电子、航空航天等，镁合金都得到了广泛应用。
据市场研究机构预测，未来几年，全球镁合金市场保持增长，尤其是在汽车和航空航天等领域将得到快速发展。
本文将从市场现状、主流应用、发展趋势等方面进行分析。
首先，全球镁合金市场规模呈逐步扩大的趋势。
随着镁合金相关技术的不断发展和镁合金在质量、性能方面的不断提升，市场对镁合金的需求量也在逐渐增加。
据市场研究机构预测，到2025年，全球镁合金市场需求规模将达到310万吨以上，年复合增长率预计将超过6%。
其次，主流应用领域相对单一。
目前，镁合金主要应用于汽车、电子、航空航天、军工等领域。
其中，汽车是当前最大的应用领域，占据了镁合金市场的30%以上。
随着汽车轻量化趋势的持续推进，潜在市场需求将进一步增加。
另外，在电子、航空航天等领域，镁合金也拥有广阔的市场空间，预计未来将有更多新的应用领域出现。
最后，未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
第一，应用领域将不断扩大，未来新的应用领域有望出现。
第二，随着相关技术的不断提升，镁合金的质量、性能将得到不断改进，从而进一步提升市场竞争力。
第三，镁合金的生产技术和工艺将不断改进，从而实现更高效的生产和制造。
第四，随着环保意识的不断提升，镁合金在轻量化、耐高温等方面的优秀性能，将受到越来越多的关注。
总之，随着新能源汽车、航空航天等领域的快速发展，镁合金市场前景看好。
我们相信，在未来的发展过程中，随着各类应用领域不断扩大，相关技术的不断推进，镁合金市场规模也将持续扩大。
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料，具有低密度、高比强度、良好的机械性能以及优异的导热性能等特点，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
本文将对镁合金研究现状及发展趋势进行分析。
镁合金的研究现状主要表现在以下几个方面：首先，镁合金的合金化研究得到了广泛关注。
镁合金的低强度和低塑性是其在一些领域应用受限的主要原因，因此对镁合金进行合金化改性成为研究的重点。
通过添加合适的合金元素，如锌、铝、锆等，可以有效提高镁合金的强度和塑性，提高其综合性能。
其次，镁合金的热处理研究逐渐深入。
热处理是改变镁合金微观组织和提高其力学性能的重要方法。
目前，研究者们对镁合金的时效处理、固溶处理、稳定化处理等进行了广泛研究，并通过优化热处理工艺，提高了镁合金的强度、塑性和耐腐蚀性能。
此外，镁合金的表面处理研究也受到了广泛关注。
镁合金的表面活性、氧化倾向性和易腐蚀性是其应用受限的主要障碍。
目前，研究者们通过电化学氧化、化学镀、溶液渗硅等方法，改善了镁合金的表面性能，并提高了其耐腐蚀性、耐磨损性以及附着力等性能。
镁合金的发展趋势主要有以下几个方面：首先，镁合金的含量逐渐增加。
由于镁合金的低密度和良好的机械性能，具有很高的轻量化潜力，因此将镁合金应用于航空、汽车等领域，可以有效减轻重量，提高能源利用效率。
其次，镁合金的合金化方法将更加多样化。
目前的镁合金大多采用铸造方法制备，但铸造合金化有一定的局限性，不能满足特殊应用的需求。
因此，未来的研究重点将更加注重新型合金制备方法，如粉末冶金、堆积成形、等离子体喷涂等。
此外，镁合金的结构设计将更加系统化。
随着对镁合金研究的深入，研究者们发现材料的微观组织和结构对其性能具有重要影响。
因此，在今后的研究中，将更加注重镁合金的晶粒尺寸、晶界结构和取向等方面的设计和控制，以进一步提高材料的性能。
综上所述，镁合金的研究现状正朝着合金化、热处理和表面处理等方向深入发展，未来的发展趋势将更加注重轻量化、多样化的合金化方法以及系统化的结构设计。
干货一文了解镁合金的腐蚀与防护
干货一文了解镁合金的腐蚀与防护资源消耗和环境污染已成为21世纪人类可持续发展面临的首要问题。
镁合金以质轻、结构性能优异以及易于回收等众多优点成为装备制造业轻量化发展的首选材料；而且，无论在储量、特性、应用范围、循环利用、以及节能环保等方面和钢铁产业相比，镁合金均具有非常明显的优势。
据预测，随着镁合金应用技术和价格两大瓶颈的突破，全球镁合金用量将以每年20%的幅度快速增长，这在近代工程金属材料的应用中是前所未有的。
大规模开发和利用镁合金的时代已经到来，它必将成为未来产业革命可持续开发资源的核心。
然而，由于镁的化学性质十分活泼，标准电极电位很负（-2.36VSCE），导致镁合金的耐腐蚀性很差，在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀；并且，镁合金的表面膜疏松多孔，MgO的PBR值为0.81,对基体保护能力差。
不适用于大多数的腐蚀环境。
因此，迄今为止，镁的应用仍然非常有限，镁合金的腐蚀与防护问题越来越受到人们的重视。
镁合金要大规模应用于工业，必须选用或开发适当的合金或对镁合金进行各种表面处理，采取一定的防护措施对镁合金构件进行保护。
在近几年的镁合金腐蚀与防护研究热潮中，具有不同功能特性的镁合金表面防护技术被广泛地研究，同时，针对新型镁合金的成分、结构、组织形态等方面也展开了大量电化学腐蚀机理的研究。
下面我们将简要介绍当前镁合金腐蚀与防护发展的现状。
1 镁合金电化学腐蚀行为及影响因素镁合金腐蚀的直接原因是合金元素和杂质元素的引入导致镁合金中出现第二相，在腐蚀性介质中，化学活性很高的镁基体很容易与合金元素和杂质元素形成腐蚀电池，诱发电偶腐蚀；此外，镁合金的自然腐蚀产物疏松、多孔，保护能力差，导致镁合金的腐蚀反应可以持续发展。
镁合金在潮湿的大气、土壤和海水中均会发生电化学腐蚀。
镁合金的腐蚀与纯镁的腐蚀相近，以析氢为主，氢离子的还原过程和阴极析氢过电位对镁的腐蚀过程起重要作用。
腐蚀过程的反应式为：Mg+2H2O→Mg（OH）2+H2↑。
镁合金的国内外发展现状
镁合金的国内外发展现状
一、国外发展现状
近年来，北美、欧洲和日本等发达国家相继加大了对镁合金开发与应用研究的投入。
镁合金应用和研究重点开始从宇航和兵工等领域扩展到民用高附加值产业（如汽车、电脑、通信和家电等）。
围绕镁合金材料的开发,争夺国际商业市场的竞争日趋激烈。
镁合金在电子器件中的应用增长加快，日本松下、NEC、SONY以及欧洲、美国、台湾等著名公司已经用镁合金制造便携式电脑、手提电话、摄录像机壳体，显示出了极强的竟争力。
二、国内发展现状
我国目前在镁工业方面拥有三项“世界冠军”。
第一是镁资源大国，储量居世界首位；第二是原镁生产大国；第三是出口大国。
尽管如此,我国的镁工业还存在着不少问题,主要表现在：1）原镁生产技术比较落后，质量不够稳定；2）出口产品绝大多数是廉价的纯镁锭，镁合金出口比重只有15%左右；3）原创性的研究成果缺乏，目前出口的所有镁合金锭几乎全部按照国外的牌号生产，而且在镁合金产品加工中的关键技术和装备大部分依靠进口。
中国镁合金产品的生产和应用现状是，镁合金的优势已经被许多企业所认识，在汽车、摩托车和3C产业中镁合金已经开始获得应用，用户包括上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海尔等。
例如，一汽铸造有限公司AM50镁合金方向盘骨架；镁合金压铸迅速增长，台湾、香港和大陆投资的镁压铸厂分布在几乎全国各地，各种压铸机数量超过50台，变形镁合金加工开始起步。
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势摘要：镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一，近年来已成为学术界的一个研究热点。
本文主要综述了镁合金的研究进展和应用，介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。
还介绍了镁合金成型技术的研究成果，最后展望了高性能镁合金的发展前景。
关键词：镁合金；高强高韧；成型技术；应用1.引言镁（Mg）是地球上储量最为丰富的元素之一，在陆地、湖泊和海洋中都广为分布，例如，其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%，仅次于占8.1%的铝和5%的铁，居第三位；海水中的镁含量达到2.1×1015吨，可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。
此外，我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。
同时，随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张，开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。
被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的，与其他同类材料相比，它具有密度小，比强度、比刚度较高，可以回收再利用且机加工性能优异，阻尼减震性好，电磁屏蔽效果佳等一系列优点，因此在交通运输（如汽车、摩托车、自行车等工业）、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3]，但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。
目前，从全球镁合金研发状况看，发展方向如图1所示[5]，我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展，形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。
图1 镁合金的研发方向[5]Fig. 1 Directions of Mg alloy development2.镁合金的特点及分类通过在纯镁中添加其他化学元素，可显著改善镁的物理、化学和力学性能。
但镁合金同时存在着显著的缺点，下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。
2.1镁合金的优点[6 ~ 8]1）密度小、质量轻。
镁合金表面防腐层的研究现状
验和盐雾试验 ，考察 了镁 合金 表面铝 涂层在 氯离 子 中的耐
蚀 性能及其腐蚀行为 。结 果表 明封孔处 理后 的铝涂 层对 基
体镁合金起到 了很好 的保护 作用 ，提 高了基 体镁合 金 的耐
蚀性能 。未经封 孔 处 理 的涂 层 存 在孑 Ｌ 隙 ，不 能 有 效 保 护 基体。 张津和 Ｃ ｈ ｉ ｕ Ｌ Ｈ 等人［ ４ ５ ］ 分别开 展了 Ａ Ｚ９ １ Ｄ和 Ａ Ｚ ３ １
镁合金表 面防腐 的金属及其 合金涂 层主要 有喷 涂涂层 、渗
金属涂层 、磁控溅射膜 以及金属镀层等 。
喷涂涂层 制备方法 是利用某 种热 源将喷 涂材料 迅 速加 热到融化或半熔化状态 ，再经过高速气流或焰 流使 其雾化 ，
加速喷射在经预处理 的零件 表面上 ，使 材料表 面得 到强 韧
关 键 词 ：镁 合 金 ； 防腐 蚀 ；金 属 涂层 ；陶瓷 涂 层 ；化 学转 化 膜 ；有 机 膜 中 图分 类 号 ：ＴＧ１ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 前 言
镁合金具有较低 的密度 ，较 高的 比强 度 和 比刚度 以及
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浅谈镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向摘要：镁合金以其强度、比模量和优异的力学性能,已在众多领域受到广泛关注。
但是,由于镁合金化学活性高、耐蚀性能差的缺陷制约了其应用范围。
因此,镁合金的表面防护处理(耐腐蚀)极为重要。
关键词：镁合金防腐蚀表面处理现状发展方向前言：镁合金由于具有质轻兼顾，易于回收等诸多优点，正在成为钢铁、铝合金、工程塑料的一种重要替代材料。
但镁是极活泼的金属，耐蚀性极差，在潮湿空气和中性、酸性溶液中都容易受到腐蚀。
耐蚀性能差成为制约镁合金扩大应用的主要因素之一。
改善镁合金的耐蚀性主要有两条途径，一是通过添加合金元素，减少杂质含量，进行适当的热处理等方法改善合金材料本身的耐蚀性，二是对镁合金制品进行适当的表面处理，实现和外部环境的隔绝，阻碍腐蚀的发生。
镁合金表面处理常用的方法有化学氧化、电化学氧化、电镀等。
镁在地壳中储量丰富,仅次于铝、铁居第三位。
镁属于轻金属,密度为1.74g/cm3,约为铝的2/3、钢的1/5,作为结构性材料有着非常广泛的应用前景。
镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,阻尼性、切削加工性、导电导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定,易回收等优点,使镁合金在航空工业、汽车、机械设备、电子产品等领域有着非常广阔的应用前景,被称为“21世纪的绿色工程材料”。
我国是世界原镁生产和出口大国。
但是,我国镁合金的研究和应用开发却相对滞后,其中一个重要的原因是镁合金的防腐问题没有很好地解决。
镁是所有工业合金中化学活性最高的金属元素,其标准电极电位为-2.37V,在常用介质中的电位也相当低。
镁合金在大气中的耐蚀性主要取决于大气的湿度与污染程度,腐蚀形成的氧化膜(MgO),但氧化膜多孔而疏松,会使腐蚀加剧,并且会阻碍表面处理的进行。
在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中均会遭受严重的化学腐蚀。
另外,镁合金与其它金属接触时,一般作为阳极发生电化学腐蚀,阴极是与镁直接有外部接触的异种金属,也可以是镁合金内部的第二相或杂质相,后者在宏观上表现为全面腐蚀。
要扩大镁合金使用范围,充分发挥其优越性能,更好的服务人类,就必须解决腐蚀的问题。
一方面是从镁合金材质的本身着手,开发更耐腐蚀的镁合金;另一方面就是进行适当的表面处理。
1.镁合金表面处理的常见方法镁合金的表面处理方法主要有:阳极氧化处理、微弧氧化处理、化学转化膜处理、有机涂层或有机镀膜、金属涂层(热喷涂防护层)、激光表面改性、气相沉积和离子注入等。
1.1阳极氧化处理镁合金阳极氧化膜耐蚀性高,也可以作为涂装的底层。
镁在阳极氧化的过程中先形成一层致密的阻挡层,当氧化膜达到一定厚度时,由于其拉应力过大而发生局部断裂,膜层下面的金属又逐渐生成新的膜,整个膜层不断增厚。
这种膜不仅包含了合金元素的氧化物,而且还包含了溶液中通过热分解并沉淀到镁合金工件表面的其他氧化物。
镁合金可以在酸性溶液中阳极化,也可以在碱性溶液中阳极化。
早期的阳极化是利用含铬的有毒化合物的处理液,如Dow17,Cr22以及HAE,这三种工艺都是MDCC移动开发者大会精彩荟萃智能硬件移动开发产品体验粉丝经济社交游戏The Dow Chemical Company研究开发的。
Dow17工艺处理液为酸性,膜的主要成分是Na2Cr2O7·2H2O,并形成了Cr2O3及MgCr2O7复合氧化膜,溶液中的F-和PO4-3参与膜的形成,并可影响氧化膜的颜色、透明度和均匀性。
碱性溶液的代表是HAE工艺,这类溶液的基本组分是苛性碱,镁合金在苛性碱溶液中极易阳极氧化成膜,膜主要成分为氢氧化镁。
虽在碱性介质中不易溶解,但膜层疏松多孔,防护性能差,必须添加如硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐和氟化物以及某些有机物来改善膜的结构和性能。
戎志丹等对AZ31试样用直流阳极氧化工艺研究了一种无铬环保型阳极氧化配方及工艺。
溶液主要包括NaOH、Na3PO4、KF、铝盐和适量添加剂,该工艺所获得的氧化膜主要是MgO和MgAl2O4组成,耐腐蚀性能等级为9级,已经优于HAE工艺(8级)。
20世纪80年代以来,随着镁合金压铸业再度兴旺,又有新的阳极氧化专利技术出现,代表工艺有德国的MAGOXID-COAT,新西兰的Anomag。
MAGOXID-COAT法产生的膜厚度15μm～20μm,是一种硬质氧化技术,在弱碱性溶液中生成MgAl2O4和其它化合物,具有较好的耐蚀性和抗磨性,对基体粘附性能好。
该膜的表层系多孔陶瓷层,中间层孔隙少,内层是极薄的阻挡层,其总厚度最高可达50μm。
颜色通常为白色,在电解液中加入适当原料可以改变颜色。
Anomag是一种无火花阳极氧化工艺,形成的膜孔洞比普通阳极氧化细小且均匀,结合强度更高,耐蚀性好,可以着色,工艺简单,生产成本低且电解液中不含铬盐,对环境友好。
与一般的“火花”放电阳极氧化膜相比,其孔隙分布更均匀。
该涂层的光洁度、耐蚀性、抗磨性好,其耐盐雾试验结果可达9级,介电破裂电压大于700V,硬度在350HV以上。
1.2微弧氧化处理微弧氧化又称为阳极火花沉积,是近年来在铝合金阳极氧化处理基础上发展起来的一项新技。
它突破了传统阳极氧化技术的工作电压限制,将工作区域引到高压放电区,由于外加电压过大,膜层被击穿,产生火花放电,使局部温度达到1000℃以上,而阳极氧化物熔覆在金属表面,形成硬度高和致密性很好的陶瓷氧化膜,厚度一般为25～30μm。
该膜粗糙多孔、性脆,可能有部分烧结,仍需进行涂装后处理。
微弧氧化的概念提出于20世纪50年代,80年代开始成为研究热点,期间出现了“微弧氧化”、“表面陶瓷化”和“微等离子体氧化”等不同的表述概念,近几年多趋于使用“微弧氧化Micro Arc Oxidation简称MAO”这一概念。
微弧氧化工艺流程一般为:除油→去离子水漂洗→微弧氧化→自来水冲洗。
与普通阳极氧化工艺相比,微弧氧化工艺简单,且生成的氧化膜孔隙小,孔隙率低,与基体结合紧密,质地坚硬,分布均匀,具有更高的耐磨耐蚀性能。
电解液一般采用的是硅酸盐、磷酸盐、偏铝酸钠等体系,都是一些弱碱性溶液,对环境不造成污染,是一种具有广阔前景的镁合金防蚀方法。
1.3化学转化膜处理化学转化膜是指合金与某种特定溶液相接触,发生化学反应,在金属表面形成的一层附着力良好的难溶性化合物膜层。
比自然形成的氧化膜效果更好,而且使表面膜从碱性变为中性,使进一步的涂装保护更容易。
镁合金的化学转化膜具有较好的耐腐蚀性,但膜薄对基体的保护作用较小,而且不具有装饰性,因此,随后需要进行涂装。
转化膜使得镁合金表面更粗糙,有利于底漆与金属表面的牢固结合。
考虑到合金的种类、应用环境、耐久性及成本等因素,镁合金产品可以从单层涂装到复杂的多层体系涂装。
目前最成熟的化学转化膜是铬化处理,即以铬酐酸和重铬酸盐为主要成分的水溶液进行化学处理获得保护膜。
美国DOW公司开发的一系列镁合金铬化学转化膜处理工艺,能在镁合金表面形成耐蚀性的保护膜。
虽然这种保护膜具有较好的防腐效果,但处理液中的Cr+6毒性大,污染环境,已经被其他方法所取代,如稀土、锡酸盐以及磷酸盐等。
化学转化膜较薄、质脆多孔,一般只能作为装饰或作为后续涂装的底层,不能作为长期防腐保护膜。
1.4有机涂层或有机镀膜有机涂层保护机理主要是屏蔽作用、钝化缓蚀作用和电化学保护作用。
有机涂层种类繁多,可以通过把油、油脂、油漆、蜡和沥青涂在镁合金表面获得一定程度的保护,也可以采用环氧树脂、聚氨酯、橡胶以及各种有机聚合物材料获得有机涂层防护膜。
有机涂层品种多,适应性广,操作简单且经济。
但一般比较薄(一般不超过160μm)、有孔隙、机械性能差,在强腐蚀介质、冲刷、冲击、腐蚀、高温下容易脱落,只能用来短时间保护金属,不能用来做长期保护涂层。
粉末涂层[5]也是有机涂层的一种。
该方法首先将添加颜料的树脂涂层粉末涂于基体表面,然后加热使其聚合熔合形成均匀、无孔的膜层。
由于环保,操作简单,并能在粗糙表面形成均匀的厚度的膜层,同时涂层材料损失很小,且可使用不溶于有机溶剂的树脂作为涂层粉末,故可作为涂漆工艺的理想替代涂层。
1.5金属涂层(热喷涂防护层)形成金属涂层的主要方法有两种:一种是化学转化镀金属,工艺流程为:脱脂→酸洗→活化→浸Zn→预镀Cu→电镀。
另一种是热喷涂,即通过火焰、电弧或等离子体等热源,将线状或粉状的材料加热至熔化或半熔化状态,随后将其形成高速熔滴,喷射于镁合金基体表面,经过冷却后,在表面形成金属涂层。
常用的镁合金表面热喷涂处理方法有表面热喷涂铝、喷涂纳米和陶瓷涂层材料等。
1.6激光表面改性激光表面改性主要有三种方式:1.6.1激光表面重熔该方法用较高能量密度的激光束照射金属表面,使一定厚度的表层瞬间熔化,然后依靠处于低温的基体自身的冷却,将熔池急冷从而达到表面强化。
这种方法可以使表面组织发生较大的变化,甚至还可以生成非平衡相。
经此方法处理后的镁合金表面的各方面性能都有所提高。
1.6.2激光表面合金化该法通过熔化基体表面预先涂敷的膜层和部分基体,或者在表面熔化的同时注入某些粉末,膜层或表面在熔池中液态混合后发生快速凝固,从而在表面形成一层具有期望性能的合金薄层,以提高基体性能。
1.6.3激光熔敷激光溶敷是指用不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐射使之和基体表面薄层同时熔化并快速凝固,与基体材料形成冶金的表面涂层,从而显著改善基体表面特性的工艺方法。
在此基础上开发了激光多层熔敷,它是在原熔敷层上再熔敷一层或多层熔敷层的工艺,其目的是增加熔敷层的厚度,修复镁合金结晶时的腐蚀坑和疏松组织等缺陷。
1.7气相沉积气相沉积是一种利用物理气相沉积和离子束辅助沉积的新技术。
根据气相物质的产生方式将其分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两大类。
物理气相沉积是在真空条件下,采用各种物理方法,将固态的镀料转化为原子、分子或离子态的气相物质后,沉积于基体表面,形成固体薄膜的过程。
同时这项技术有利于镁合金的回收和再利用,具有良好地发展前景。
化学气相沉积是将含有组成薄膜的一种或几种化合物气体导入反应室,使其在基体上通过化学反应生成所需要的薄膜。
Yamauchi等通过等离子体CVD方法在镁合金表面沉积DLC膜,该膜有效降低了摩擦系数并改善耐磨耐蚀性能。
1.8离子注入离子注入可以注入任何离子,深度一般在50mm～500mm,优点是可以在表面形成一层新的表面合金,解决了在其他方法中存在的涂层表面与与基体的粘结问题。
朱立群等人采用溶胶-凝胶法在ZM5镁合金上制备了化学改性硅溶胶涂层,该杂化物涂层耐盐雾实验达200小时。
2．制备高纯镁合金、开发新合金导致镁合金耐蚀性下降的直接原因是杂质元素的引入导致镁合金中出现了第二相。
按含量不同对耐蚀性影响的程度不同可分为三类:铁、镍、铜、钴即使含量极低也会加快镁合金的腐蚀速度;锌、钙、银、镉使镁合金的耐蚀性稍差;钠、铝、硅、铅、锰含量不超过5%时对镁合金的耐蚀性影响不大。