浅谈镁合金防腐蚀技术
镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究
镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究镁合金是一种重量轻、高强度的金属材料，因此在各个领域中得到了广泛应用。
然而，由于其在大气环境中容易受到腐蚀，使得其耐用性和可靠性受到一定的影响。
为了提高镁合金的耐蚀性能，各种表面处理技术被广泛研究和应用。
下面将从常见的几种表面处理技术入手，介绍它们对镁合金耐蚀性能的影响。
一、阳极氧化阳极氧化是一种常见的表面处理技术，通过在金属表面形成一层氧化膜以提高其表面性能。
在镁合金表面上，氧化膜可以增加金属表面的硬度和耐磨性，同时也可以提高其防腐蚀性能。
然而，由于氧化膜是一种多孔材料，且氧化膜的密度和厚度也会影响其性能。
因此，氧化膜的质量和厚度需要得到控制，才能够发挥出其最佳的防腐蚀性能。
二、化学转化处理化学转化处理是利用化学反应在镁合金表面产生一种保护膜的技术。
常见的方法包括磷化、钝化和转化膜等。
这些保护膜具有良好的耐蚀性能，可以更好地保护镁合金表面不受到腐蚀的影响。
三、喷涂处理喷涂处理是将一种防腐涂料喷涂在镁合金表面上，以形成一种保护膜的技术。
这种方法具有一些优点，如简单和易于实现，同时也可以在较短的时间内形成保护层，有效提高镁合金表面的耐蚀性。
然而，由于镁合金表面的特殊性质，这些表面处理技术仍需要加以改进和优化。
例如，喷涂处理中的涂料选择需要注意其与镁合金表面的相容性，使得涂层可以牢固地附着在表面并保持长时间的防腐蚀性能。
同时，氧化膜的质量和厚度也需要加以监控和控制，才能够在镁合金的使用过程中发挥最好的防腐蚀性能。
总而言之，表面处理技术是提高镁合金表面耐蚀性能的主要手段之一。
通过选择适当的表面处理技术，可以有效减少镁合金的腐蚀损失，延长材料使用寿命，并且在各个领域中得到更加广泛的应用。
随着技术的不断发展和优化，相信未来会有更多更好的表面处理技术出现，推动镁合金材料的更进一步发展。
镁合金的腐蚀行为与防护
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1、镁合金在化学环境中的腐蚀 行为及其影响
镁合金在化学环境中易发生腐蚀，主要原因是其表面与周围介质发生化学反应 而导致材料损失。镁合金的腐蚀速率受介质温度、湿度、成分等因素影响。在 某些腐蚀介质中，如盐雾试验，镁合金的腐蚀速率甚至高于一些不锈钢。Biblioteka 2、不同镁合金的腐蚀行为差异
镁合金的成分和组织对其腐蚀行为有显著影响。例如，镁-铝-锌系合金（如 Mg-6Al-3Zn）具有较好的耐蚀性，而镁-铝系合金（如Mg-9Al）则较差。此外， 合金中的微量元素如稀土元素也可以提高镁合金的耐蚀性。
结论
镁合金的腐蚀行为与防护是一个重要的研究领域，关系到材料的使用寿命和可 靠性。了解镁合金在不同环境中的腐蚀行为以及不同防护措施的效果，有助于 采取有效的防腐蚀措施，提高镁合金的应用价值和市场竞争力。随着新型镁合 金材料的研发和应用，未来的腐蚀研究和防护措施将更加多样化和精细化。因 此，需要不断深入探究镁合金腐蚀行为与防护的内在规律，为新型镁合金材料 的研发和应用提供理论支持和实践指导。
3、合金化：合金化是提高镁合金耐腐蚀性能的一种有效方法。微弧氧化技术 可以用于制备高耐腐蚀性的镁合金涂层8。例如，Wang等人9通过微弧氧化技 术在镁合金表面制备了含CeO2涂层，显著提高了镁合金在模拟海水中的耐腐蚀 性能。
结论
微弧氧化技术在镁合金腐蚀防护领域具有广泛的应用前景。然而，仍存在一些 问题需要进一步研究和改进，如处理时间较长、能耗较高、设备成本较高等。 未来研究方向应包括优化微弧氧化技术的工艺参数，降低处理温度和时间，提 高处理效率，同时研究新型的镁合金表面处理技术，以实现更加环保和高效的 镁合金防腐蚀保护。
参考内容
引言
镁合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空、汽车、电子等领域得到了 广泛应用。然而，镁合金的腐蚀问题限制了其使用寿命。微弧氧化技术作为一 种新型的表面处理技术，可以在镁合金表面生成一层致密的氧化物薄膜，有效 提高镁合金的耐腐蚀性能。本次演示将综述微弧氧化技术在镁合金腐蚀防护领 域的研究现状及其进展。
镁合金防腐蚀方法
镁合金防腐蚀方法
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一、镁合金防腐蚀方法
1. 选用合适的合金
挑选适合的镁合金是防腐蚀的首要措施，锌合金和铝合金对腐蚀耐受性较强，可用于各种恶性环境。
2. 表面处理
正确的表面处理是防腐蚀的又一重要措施。
常见的表面处理手段有：热镀层、助熔剂涂覆、电吸附技术、电泳涂层、喷涂、氮化膜和电火花等。
3. 维护保养
维护保养是镁合金防腐蚀的关键，包括定期检查镁合金面板的表面状况，并及时进行的修复、清洗、涂层和其它防腐蚀措施。
为了有效的避免腐蚀，合理选择材料和保养工作时应考虑环境条件，并定期对镁合金进行全面的保养。
4. 电解防腐蚀
做焊接的镁合金用电解作业来防腐蚀。
焊后的镁合金电解器和阳极用的是无水卤化物溶液。
将电解的时间控制在 20 分钟以内，电流密度不超过 2.5A/dm2 ，并且时常检查和修整阳极，及时更换溶液。
直至电解电压达到无流状态。
二、总结
综上所述，针对镁合金的防腐蚀，采取的措施是：选用合适的合金、表面处理、维护保养、电解防腐蚀等，在使用中要注意材料的选择、检查以及及时做好修复、清洗和涂层等防腐蚀工作。
提高镁合金表面腐蚀防护技术
提高镁合金表面腐蚀防护技术
提高镁合金表面腐蚀防护技术
镁合金由于其优异的比强度和比刚度，成为了许多行业中的首选材料。
然而，镁合金的一个主要问题是其易受腐蚀的性质。
为了提高镁合金的腐蚀防护能力，以下是一些步骤：
1. 表面处理：
首先，对镁合金表面进行适当的处理以清除任何污垢和氧化物。
这可以通过使用碱性溶液或酸性溶液来完成，其中一种常用的处理方法是使用酸性洗涤剂，如硝酸或磷酸。
2. 微弧氧化：
微弧氧化是一种通过在电解质溶液中进行电解来产生氧化膜的方法。
这种方法可以在镁合金表面产生一层坚固的氧化膜，从而提高其腐蚀防护能力。
微弧氧化还可以调整氧化膜的厚度和颜色，使其更适应不同的应用需求。
3. 表面涂层：
另一种提高镁合金腐蚀防护的方法是在其表面涂覆一层保护性涂层。
这种涂层可以有效地隔离镁合金与外界环境的接触，防止其腐蚀。
常用的涂层材料包括有机涂料、陶瓷涂料和金属涂料等。
选择合适的涂层材料要考虑到其与镁合金的相容性以及所需的腐蚀防护性能。
4. 维护保养：
镁合金表面的腐蚀防护措施并不是一劳永逸的，需要定期维护和保养。
这包括定期检查涂层的状况，如果有损坏或磨损，及时进行修补或重新涂层。
此外，及时清除镁合金表面的污垢和杂质也是重要的维护措施，以防止腐蚀的产生或进一步扩散。
总之，提高镁合金表面腐蚀防护技术需要一系列的步骤。
通过适当的表面处理、微弧氧化、表面涂层和维护保养，可以有效地提高镁合金的腐蚀防护能力，延长其使用寿命，并满足不同领域的需求。
浅谈镁合金防腐蚀技术
浅谈镁合金防腐蚀技术[摘要] 镁合金以其高比强度、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。
本文介绍了现今国内外常用的提高镁合金耐腐蚀性的表面处理,并对镁合金的应用前景作了阐述。
[关键词] 镁合金耐腐蚀性表面处理[Abstract] Because of high strength,high modulus rate and excellent mechanical perf ormance, the magnesium alloy has receivedwide recognition in many industries. However, its application fields were restricted by the defects of its high chemical activity and poor corrosion resistance. So the preventive disposing on the surface of magnesium alloy is very important. In this paper,the present commonsurface technologies used for improving corrosion resistance of magnesium alloy at home and abroad are introduced. The application prospectof magnesium alloy is discussed also.[Keywords] magnesium alloycorrosion resistancesurface treatment镁在地壳中储量丰富,仅次于铝、铁居第三位。
镁合金的腐蚀机理分析
镁合金的腐蚀机理分析镁合金由于其优异的性能，广泛应用于航空、汽车和电子等领域。
然而，镁合金在使用过程中容易受到腐蚀的侵蚀，从而影响其性能和寿命。
因此，对镁合金的腐蚀机理进行深入分析对于改善其抗腐蚀性能具有重要意义。
1. 镁合金的腐蚀类型镁合金通常表现为均匀腐蚀和局部腐蚀两种类型。
均匀腐蚀是指整个合金表面均匀受到腐蚀的过程，而局部腐蚀则是在某些特定区域发生的腐蚀。
局部腐蚀又可以分为点蚀、缝蚀和孔蚀等形式。
2. 镁合金腐蚀的原因镁合金容易受到腐蚀的主要原因是其电化学活性较高，处于电化学电势序列中的负极位置。
在大多数环境中，镁合金处于不稳定的状态，容易与环境中的氧气、水和其他物质发生作用。
在水中，镁合金表面形成氢氧化镁，通过反应生成氢气并释放出氢氧根离子，导致镁合金发生腐蚀。
在氯离子的存在下，镁合金容易发生局部腐蚀，形成点蚀、缝蚀或孔蚀等。
氯离子会引发阴极和阳极反应，形成微观电池，在阳极区域形成局部的酸性环境，进而加速镁合金的腐蚀。
3. 镁合金的腐蚀防护措施为了改善镁合金的腐蚀性能，可以采取以下措施：3.1 选择合适的合金元素合金化是提高镁合金抗腐蚀性能的有效方法之一。
例如，通过添加锌、铝等元素，可以形成易被氧化的氧化膜，提高镁合金的耐腐蚀性。
3.2 表面处理通过表面处理改变镁合金的表面性质，形成一层具有较好保护性能的覆盖层，有效延缓腐蚀速率。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、电化学沉积、化学转化涂层等。
3.3 采用防腐涂层通过在镁合金表面涂覆一层防腐涂层，可以隔绝镁合金与腐蚀介质的接触，减缓腐蚀的发生。
常见的防腐涂层材料包括有机涂层、无机涂层和复合涂层等。
3.4 增加保护层在镁合金表面形成一层致密的保护层，可以有效避免环境气体和水的侵蚀。
例如，通过电解沉积或化学浸渍等方法在镁合金表面生成有机硅化合物，形成一层具有良好防护性能的保护层。
4. 结论镁合金的腐蚀机理是一种复杂的电化学过程，受多种因素的影响。
镁合金抗腐蚀复合表面处理工艺技术
镁合金抗腐蚀复合表面处理工艺技术镁合金是一种轻质高强度的材料，具有良好的机械性能和导热性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，镁合金的抗腐蚀性能较差，容易受到氧化、腐蚀等环境侵蚀。
为了提高镁合金的抗腐蚀性能，人们开发了各种复合表面处理工艺技术，其中包括化学处理、物理处理和电化学处理等方法。
化学处理是一种常用的镁合金表面处理方法，通过在镁合金表面形成一层抗腐蚀的化学物质，从而减缓镁合金的氧化和腐蚀过程。
常见的化学处理方法包括酸洗、碱洗、酸碱复合处理等。
酸洗主要通过浸泡在酸性溶液中，去除镁合金表面的氧化物和杂质，从而获得较好的抗腐蚀性能。
碱洗则是利用碱性溶液中的化学反应，去除镁合金表面的污垢和氧化物，进一步提高抗腐蚀性能。
酸碱复合处理则是将酸洗和碱洗结合起来，通过两者的协同作用，获得更好的抗腐蚀效果。
物理处理是利用物理手段改善镁合金表面的抗腐蚀性能。
常见的物理处理方法包括喷砂、磁化、激光处理等。
喷砂是通过高速喷射磨料颗粒，冲击和磨擦镁合金表面，去除氧化物和污垢，从而提高其表面光洁度和抗腐蚀性能。
磁化是利用磁场对镁合金表面进行处理，使其形成一层具有抗腐蚀性能的磁性保护膜，从而延缓镁合金的氧化和腐蚀过程。
激光处理则是利用高能激光束对镁合金表面进行加工，改变其表面结构和化学成分，从而提高其抗腐蚀性能。
电化学处理是利用电化学原理改善镁合金表面的抗腐蚀性能。
常见的电化学处理方法包括阳极氧化、阳极电泳、阳极溶出等。
阳极氧化是利用电解液中的氧化剂，在镁合金表面形成一层氧化膜，从而提高其抗腐蚀性能。
阳极电泳是将镁合金作为阳极，通过电解液中的带电粒子，在其表面形成一层抗腐蚀的膜层。
阳极溶出则是利用电解液中的溶解剂，将镁合金表面的部分金属离子溶解，形成一层抗腐蚀的膜层。
镁合金的抗腐蚀复合表面处理工艺技术包括化学处理、物理处理和电化学处理等方法。
这些方法可以有效地提高镁合金的抗腐蚀性能，延长其使用寿命，扩大其应用范围。
镁合金的防腐蚀方法
镁合金的防腐蚀方法化学转化处理镁合金的化学转化膜按溶液可分为:铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。
传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。
但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。
镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。
碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。
化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。
有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。
化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。
阳极氧化阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。
传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。
近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。
优良的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。
一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。
研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。
而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X射线衍射相结构。
但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。
金属涂层镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下:(1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力;(2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散;(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀;(4)镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免;(5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为镀层孔隙的来源。
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浅谈镁合金防腐蚀技术[摘要] 镁合金以其高比强度、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。
本文介绍了现今国内外常用的提高镁合金耐腐蚀性的表面处理,并对镁合金的应用前景作了阐述。
[关键词] 镁合金耐腐蚀性表面处理[Abstract] Because of high strength,high modulus rate and excellent mechanical perf ormance, the magnesium alloy has receivedwide recognition in many industries. However, its application fields were restricted by the defects of its high chemical activity and poor corrosion resistance. So the preventive disposing on the surface of magnesium alloy is very important. In this paper,the present commonsurface technologies used for improving corrosion resistance of magnesium alloy at home and abroad are introduced. The application prospectof magnesium alloy is discussed also.[Keywords] magnesium alloycorrosion resistancesurface treatment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(见图1),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”[1]。
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[2]。
碱性溶液的代表是以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[3]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术。
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[4]。
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)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[6]。
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。
(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。
(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。