化学词典告诉您镁合金的表面处理方法及其应用。镁合金材料作为21世纪新型绿色结构材料,将在产品轻质技术领域发挥越来越重要的作用。在西方工业发达国家,镁合金材料已被用作重要的战略材料。

镁合金表面处理
1、电镀和化学镀技术
镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术存在显著差异,因为镁合金具有较高的化学活性,在酸性溶液中易腐蚀。目前,镁合金电镀工艺有两种:镀锌电镀工艺和直接化学镀镍工艺。为了防止镁合金基体在酸性溶液中过度腐蚀,需要在预处理溶液中添加F-(F-Mg2与电离生成 在镁合金基体表面形成MgF2沉淀,可防止基体过度腐蚀。
2、化学氧化技术
镁合金化学氧化处理是指用氧化剂在镁合金表面产生一层薄而致密的氧化膜。基体表面覆盖的氧化膜比天然氧化镁层更致密。因此,氧化膜可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性,也可以作为镁合金涂层的底部,增加涂层的粘结力。
虽然铬酸盐处理效果好,但铬酸盐对环境污染大,对人体毒性高。在不久的将来,铬酸盐的处理工艺将被钼酸盐、高锰酸盐和P-Ca复合磷酸盐等环保无毒的处理工艺所取代。L.Yang首先用钼酸盐氧化法在Mg-8Li合金表面产生致密均匀的氧化膜,然后用传统的化学镀镍法制备一层结合力好的Ni-P合金层,使基体具有良好的耐腐蚀性。磷酸盐-高锰酸盐处理是一种环保、低成本的化学氧化方法,但该方法有明显的缺陷:氧化反应优先处理含铝镁合金β-Mg17Al12相不能在整个镁合金基体表面产生均匀、高覆盖的氧化膜,在一定程度上影响了提高镁合金基体耐腐蚀性的效果。
3、等离子电解氧化技术
等离子体电解氧化(PlasmaElectrolyticOxidation,PEO)金属材料在高电压、高电流密度条件下进行表面处理的技术,最终在材料表面形成一层具有三层膜结构的陶瓷氧化膜。氧化膜层最外层结构疏松,内层结构均匀致密,与基体结合良好。在等离子体电解氧化处理过程中,镁合金表面膜层在不同时期的特性和反应特性不同:放电反应初期,膜层为薄、均匀、致密的膜层。此时,基体/电解质界面的活性得到改善,电解氧化反应得到加速,膜层厚度迅速增加,表面变得粗糙;放电反应结束时,反应仅限于一些活性较高的区域。
等离子体电解氧化膜的结构和性能与基体成分密切相关。氧化膜层在同一基体不同区域的孔隙大小也有显著差异,这可能是由于α、β铝含量不同造成相中铝含量不同。此外,不同的合金成分也会导致表面电解氧化膜层耐腐蚀性的明显差异。AZ91镁合金制备的等离子电解氧化膜在碱性磷酸盐电解液中更致密,其耐腐蚀性优于WE43镁合金制备的等离子电解氧化膜。
镁合金的应用
镁合金广泛应用于国防和航空航天产品,包括飞机机身及其发动机、起落轮、火箭、导弹及其发射架、卫星探测器、旋转罗盘、电磁盖、雷达和电子设备以及地面控制装置。

