镁合金表面处理国内外研究应用现状

http://www.pf.hc360.com2016年02月15日08:48 来源:汽车材料网T|T

    慧聪表面处理网讯:【摘要】介绍了国内外镁合金表面处理的最新研究进展,其中包括化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等,并对镁合金表面处理的发展趋势作了展望。

    关键词:镁合金;表面处理;涂层

    引言

    镁是金属结构材料中最轻的一种#纯镁的力学性能很差。但镁合金因体积质量小、比强度高、加工性能好、电磁屏蔽性好、具有良好的减振及导电、导热性能而备受关注。镁合金从早期被用于航天航空工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方面的应用有了很大发展。但是镁的化学稳定性低、电极电位很负、镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差。在某种程度上又制约了镁合金材料的广泛应用,因此,如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等综合性能,进行适当的表面强化,已成为当今材料发展的重要课题。

    镁合金是最轻的金属结构材料之一,密度仅为1.3g/cm3~1.9g/cm3,约为Al的2/3,Fe的1/4。镁合金具有比强度高,比刚度高,减震性、导电性、导热性好、电磁屏蔽性和尺寸稳定性好,易回收等优点。以质轻和综合性能优良而被称为21世纪最有发展潜力的绿色材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等各个领域。但是镁合金的化学和电化学活性较高,严重制约了镁合金的应用,采用适当的表面处理能够提高镁合金的耐蚀性。

    1、微弧氧化处理

    微弧氧化技术又称微等离子体氧化或阳极火花沉积,实质上是一种高压的阳极氧化,是一种新型的金属表面处理技术。该工艺是在适当的脉冲电参数和电解液条件下,使阳极表面产生微区等离子弧光放电现象,阳极上原有的氧化物瞬间熔化,同时又受电解液冷却作用,进而在金属表面原位生长出陶瓷质氧化膜的过程。与普通阳极氧化膜相比,这种膜的空隙率大大降低,从而使耐蚀性和耐磨性有了较大提高。目前,微弧氧化技术主要应用于Al、Mg、Ti等有色金属或其合金的表面处理中。镁合金微弧氧化技术所形成的氧化膜主要由MgO和MgAl2O4尖晶石相组成,总膜厚可达100Lm以上,具有明显的三层结构:外部的疏松层、中间的致密层和内部的结合层。致密层最终占总膜厚的90%,与基体形成微区冶金结合。疏松层中存在许多孔洞及其它缺陷,其物理、化学特性与微弧氧化处理时电参量的选择、电解液的配方以及样品自身的特性有关。与普通的阳极氧化膜相比,微弧氧化膜的空隙小,空隙率低,与基质结合紧密,且在耐蚀、耐磨性能等方面得到了很大的提高。微弧氧化技术生成的膜层综合性能优良,与基体结合牢固,且工艺简单,对环境污染小,目前对其生长规律、生长机理和影响因素等已经有了较为深入的研究,在工业上得到了一定的应用,是一种具有发展潜力的镁合金表面处理技术。

责任编辑:郑必佳

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