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镁合金的表面处理改性技术
镁合金的表面改性技术镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料,但镁是很活泼的金属,在空气中极易氧化,生成的氧化膜疏松,对基体没有保护作用; 另一方面,镁合金的硬度低,耐磨性比较差。因此,镁合金一般需要表面处理,才能使用。主要的方法有:
1、化学转化膜
分为两类: 一类是铬酸盐;另一类是磷酸盐等。
铬化处理是目前比较成熟的化学转化膜处理技术。虽然含铬转化膜具有较好的防腐蚀性能,与涂层相结合后可在较高温度的环境中使用,但铬酸盐处理工艺中含六价的铬离子具有毒性,污染环境,且废液的处理成本高。
另一种包括磷酸盐膜、多聚磷酸盐膜、氟错酸盐膜、磷酸- 高锰酸盐膜等,均具有较好的防护效果。
2、 阳极氧化
镁合金阳极氧化是在适当的电解质溶液和特定的工艺条件下,以镁合金作阳极,以不锈钢、铁、铬、镍或金属电解槽器壁作阴极,在一定电压、电流等条件下,使阳极表面发生氧化,从而在镁合金表面获得阳极氧化膜层的过程。
3、微弧氧化
微弧氧化是一种在Al、Mg、Ti、Zr、Nb、Ta 等有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术,该技术具有工艺简单、清洁无污染、材料适应性宽等特点,形成的陶瓷质氧化膜的硬度、耐磨性和耐蚀性都优于普通阳极氧化膜。
4、激光表面处理
激光表面处理技术是通过高能激光在材料表面作用,形成一定厚度的处理层,并改变其化学成分、相结构及力学性能、物理性能,以提高材料表面的耐磨、耐蚀、耐疲劳等性能。
5、化学镀镍
主要有浸锌法和直接化学镀镍两种。
浸锌法是在含焦磷酸盐的锌盐溶液中浸渍后,经氰化镀铜打底然后进行化学镀。此法存在一定的缺点,如工艺较复杂、不适用于硅含量较高的镁合金、氰化物的安全使用和废液处理等问题。直接化学镀则不需要浸中间层,试样经前处理后就直接进行化学镀。
6、表面机械研磨化学镀镍
通过在化学镀和电镀过程中增加机械研磨作用,可以产生许多新的物理化学效应,从而可以制备出具有新功能的各种金属镀层和复合镀层。由于在化学镀中镀层是通过原子的逐渐沉积形成的,因此只需要采用很小能量,对沉积层很浅的表层起到研磨作用,就可以改变整个镀层的结构,原理上可以获得任意厚度的新结构涂层。
几种表面改性技术中,最后一种表面机械研磨化学镀作为一类新的涂层制备技术,其制备的涂层有着诸多优点,将会成为镁合金表面改性的发展方向。