镁合金防腐蚀表面处理研究进展

万方数据 第4期 侯彬：镁合金防腐蚀 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面处理研究进展 43 可大致分为两种：铬系转化和无铬转化。 铬系转化(简称铬化)是用铬酸盐或重铬酸盐水 溶液进行化学转化处理，是目前较为成熟、应用最多的 表面处理方法。美国Dow公司开发了一系列铬化处 理液，著名的Dow7工艺就足铬化处理的典型代表。 铬化处理在镁合金表面形成了铬盐及金属胶状物，这 层胶状物膜在基体与环境之问形成阻挡层，起到了保 护作用，并且该膜层具有自修复能力。铬化处理得到 的膜层的耐腐蚀能力优于自然氧化膜，但足由于膜层 较薄(0．5斗～3斗)，并且存在大量的显微裂纹，故一 般只用于装饰、运输、储存时的临时保护及涂装底层。 虽然铬化工艺比较成熟，但该工艺过程产生有害 的六价铬离子，废液不易处理，对环境造成污染。今 后，铬化工艺将逐渐被无铬转化工艺所替代。 无铬转化大致可分为：磷酸盐转化(磷化)、锡酸 盐转化、氟锆酸盐转化¨]、稀土转化"1等，其中，以磷 化应用最多。赵明帕1等对镁合金磷酸盐一高锰酸盐 化学转化处理工艺进行了研究，发现pH值为4、 K2HP04含量为150g／L、KMnO。含量为40∥L的处 理液能显著提高镁合金表面的耐腐蚀性能。磷化处理 一般也足作为涂装处理的打底层。 1．2阳极氧化 阳极氧化处理是镁合金现今应用较广的一种表面 处理方法旧。10|，它在镁合金表面形成的氧化膜厚度一 般为10¨一40斗左右，该膜具有双层结构，内层为较 薄的致密层，外层为较厚的多孔层。阳极氧化膜的耐 蚀性能与膜层的厚度有关，一般膜层越厚，其耐蚀性就 越好；阳极氧化膜的厚度、强度、耐蚀性、耐磨性都比化 学转化膜要好的多，因此，经封闭处理后可以单独使用 作为中等腐蚀气氛条件下的室内防护层。但由于膜层 孔隙较大、分布不均匀，一般也只作为涂装底层。 早期的阳极氧化处理是用含铬的有毒化合物的处 理液，代表陛的工艺有Dowl7"1和cr一22。后来逐渐发 展了处理液以磷酸盐、高锰酸盐、可溶性硅酸盐、硫酸 盐、氢氧化物和氟化物为主的无毒阳极氧化工艺，比如 较有名的HAE工艺¨岗1。 现在镁合金阳极氧化处理已经逐渐转向无铬处理 了。戎志丹一1等采用直流阳极氧化工艺研究了一种 新型无铬环保型镁合金阳极氧化配方及工艺，该处理 液主要成分包含NaOH、Na，PO。、KF、铝盐和适量添加 剂，研究结果表明，氧化膜主要由MgO和MgAl：O。组 成；该环保型阳极氧化新工艺所获得的膜层的耐腐蚀 性能等级为9级，优于传统的HAE工艺(8级)，对 AZ31镁合金能提供更有效的保护。 1．3微弧氧化 微弧氧化(MAO)实质上是一种高压的阳极氧化， 该工艺是在适当的电解质水溶液中，在高压电作用下， 在阳极表面发生微区等离子弧光放电现象，这样在热 化学、等离子体化学和电化学共同作用下，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，这种陶瓷质氧化膜的孔隙率低，其耐蚀性和耐磨 性得到了较大的提高。 近些年来，镁合金微弧氧化引起了广大学者的强 烈关注。zhangRongfa[1叫等从电解液成分人手对微弧 氧化工艺进行了改进，该新工艺条件下所得到的陶瓷 膜孔隙较少，其直径大小约2“～8斗，孔隙间距4斗～ 12肛；腐蚀电流密度约降低了2个数量级，经中性盐雾 试验336h，其耐蚀等级可达9级。英国KERONI，IE 有限公司注册专利的KERONITE工艺技术是独一无 二的等离子电解氧化技术(PlasmaElectrolyticOxida． tion，简称PEO)，它在镁等轻金属合金表面涂有坚硬 致密的陶瓷层，该膜层分为3层结构：表层为多孔陶瓷 层，可以作为复合膜层的骨架；厚度约为1斗的中间层 基本无孔，提供保护作用；内层是结构致密的熔合陶瓷 层。这一涂层具有优良的耐腐蚀和耐磨性能。 微弧氧化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，因此该技术已经在 工业上得到了一定的应用。长春一汽集团已经较成熟 应用了该技术，他们在镁合金压铸的汽缸、发动机、齿 轮室的罩盖、换档机构壳体及卡车脚踏板均应用了微 弧氧化处理技术，然后配合静电喷涂大大提高了此类 镁合金压铸产品的耐蚀性能。 1．4金属镀(涂)层 镁合金由于燃点低，因此不宜进行热浸镀。镁合 金由于化学活泼性高，类似于铝合金，也不能进行直接 电镀。一般来说，需在镁合金表面上先进行化学镀镍， 然后在化学镀镍层上进行电镀其他金属。早期的镁合 金化学镀镍工艺以Dow公司开发的传统浸锌镀氰铜 法为代表，其工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 为：机械抛光_除油_浸蚀_÷活 化叶浸锌一镀氰铜一化学镀镍_后处理。该工艺复杂 繁琐，而且不适用于铝含量较高的镁合金，因此，国内 外不少学者逐渐开始镁合金直接化学镀镍工艺研 究¨1’12]。玄兆丰¨31等研究了在Az9lD镁合金表面直 接化学镀镍的工艺，用sEM观察了镀层与基体的结合 情况、镀层表面形貌，并测试了镀层的硬度、结合力和 耐腐蚀性能。结果表明，所得镀层平整、光亮、致密，与 基体结合牢固，呵有效保护镁合金免遭腐蚀。 此外，热喷涂也是在镁合金 万方数据 万方数据 万方数据 镁合金防腐蚀表面处理研究进展 作者： 侯彬， HOU Bin 作者单位： 南京电子技术研究所,江苏,南京,210013 刊名： 电子机械 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 英文刊名： ELECTRO-MECHANICAL ENGINEERING 年，卷(期)： 2008,24(4) 被引用次数： 1次 参考文献(20条) 1.刘长瑞.王伯建.胡裕邦 镁合金材料在电子行业的开发应用前景 2001(02) 2.曾荣昌.柯伟.徐永波 Mg合金的最新发展及应用前景[期刊论文]-金属学报 2001(07) 3.翟春泉.曾小勤.丁文江 镁合金的开发与应用[期刊论文]-机械工程材料 2001(01) 4.Charles E.Tomlinson Conversion coatings for metal surfaces 1995 5.Rudd A L.Breslin C B.Florian Mansfeld The corrosion protection afforded by rare earth conversion coatings applied to magnesium[外文期刊] 2000(02) 6.赵明.吴树森.罗吉荣 镁合金磷酸盐-高锰酸盐化学转化处理工艺研究[期刊论文]-特种铸造及有色合金 2005(06) 7.郭兴伍.丁文江 镁合金阳极氧化的研究与发展现状[期刊论文]-材料保护 2002(02) 8.Hillis J E Surface engineering of magnesium alloys 1994 9.戎志丹.薛烽.孙扬善 AZ31镁合金无铬阳极氧化新工艺[期刊论文]-材料保护 2006(02) 10.Zhang Rongfa.Shan Dayong.Han Enhou Development of micro-arc oxidation process to improve corrosion resistance on AZ91 HP magnesium alloy[期刊论文]-Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2006 11.Fairweather W A Electroless nickel plating of magnesium[外文期刊] 1997(03) 12.Lawrie B UK company leads the way in magnesium plating 1994(11) 13.玄兆丰.刘景辉.王立夫 AZ91D镁合金直接化学镀镍工艺的研究[期刊论文]-汽车工艺与材料 2005(08) 14.Liu-ho Chiu.Chun-Chin Chen.Chih-Fu Yang Improvement of corrosion properties in an aluminum- sprayed AZ31 magnesium alloy by a post-hot pressing and anodizing treatment 2005 15.霍宏伟.王福会.李瑛 Al扩散涂层对AZ91D镁合金耐腐蚀性能的影响[期刊论文]-腐蚀科学与防护技术 2001(11) 16.Hikemet Altun.Sadri Sen The effect of DC magnetron sputtering AlN coatings on the corrosion behavior of magnesium alloys 2005 17.Hikemet Altun.Sadri Sen The effect of PVD coating on the corrosion behavior of AZ91 magnesium alloys 2006 18.Hollstein Frank.Wiedemann Renate.Scholz Jana Characteristics of PVD-coating on AZ31 hp magnesium alloys 2003 19.M Vilarigues.L C Alves.I D Nogueira Characterization of corrosion products in Cr implanted Mg surfaces 2002 20.雷明凯.李朋.常海威 金属离子高温注入原理与工艺研究[期刊论文]-中国表面工程 2006(02) 引证文献(1条) 1.杨祖彬.曾莉红 金属包装材料涂层防腐技术[期刊论文]-表面技术 2009(4) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dzjxgc200804014.aspx