镁合金化学氧化膜的耐蚀性研究
MB8镁合金微弧氧化膜层耐蚀性研究
Ｖ０ ． Ｎｏ． 】２１ ２
第２ 卷 １
第２ 期
ＭＢ ８镁合 金微 弧氧 化膜 层 耐蚀 性研 究
章志友 ， 赵 晴， 陈 宁
（ 南昌航 空大 学， 西 南昌 ３０６ ） 江 ３０３
［ 关键词］ 镁合金； 弧氧化 ； 微 耐蚀性 ［ 摘 要］ 本文采用扫描 电镜（ Ｅ ）动 电位极化曲线及 电化学阻抗 （ Ｉ 等测试方法 ， ＳＭ 、 Ｅ） Ｓ 研究 了 Ｍ ８ Ｂ 镁合金微弧氧化后 陶瓷
Ａ 眦 ；
：Ｗｉ ｃｎｉ ｌ ｔｎ ｍｃ ｓｏｙ （Ｅ ，ｐｔ ｔｄｍｍｓ ｏ ｒａｏ ｕｖｓ ｌ ｔ ｎ ｉ ｏｃｐ ｐｄｎｅｓｅｔ ｓｏｙ ｔ ｓ ｎ ｇ ｅ ｃ ｏ ｒ ｃｐ Ｓ Ｍ） ｏ ｅ ｉ ｙ ｉ ｐｌ ｉ ｔｎｃｒｔ ｈ ａ ｎ ｅｒ ｉ ｏ ｎｏ ｍ ａｚｉ ｅ，ｅ ｃ ｏｍ ｃ ｓ ｙｉ ｅａｃ ｐｃｏｃｐ ｅｒ ｒ￣ ｍ ｒ
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２０ 年 ６ ０７ 月
南 昌航空大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ａｃａｇＨ ｎｋｎ ｎ ｅ ｉ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏｒａ ｏ ｎｈｎ ａｇｏｇＵ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ） Ｎ ｖ ｓｙ ｕ ｅ
Ｊ １ ，Ｏ ７ ｍ ．２ ０
膜层的耐蚀性能。结果表明 ： 膜层表 面分布着大量相对均匀的放 电微孔 ， 孔径在 １ ３／ｎ之间 ； ａ 膜层分为 三层， 分别为过渡 层、 密层和多孔层 ， 中致密层占总厚度的 ６ ％以上 ， ６ 致 其 ０ 约 ～７／ｎ ａ 。动电位极化曲线及 电化学交流阻抗测试结果显示微弧
镁合金表面腐蚀膜的研究现状与展望
Ｍａ ．２ ０ ｒ ０ ７ Ｖ０ ． ６ Ｎ０． １５ ３ ・２ ３ ・ ２
镁合金表面腐蚀膜 的研究现状与展 望
吴 国华 ，樊 昱 ，翟春 泉
（ 上海 交通 大学材料科 学与工程 学院 ，上海 ２ ０ ３ ） ０ ０ ０
摘 要 ：镁合金较差的耐蚀性严重制约着镁合金的发展与应用。重点介绍 了 纯镁及Ｍｇ ｌ ． 系合金在大气环境和Ｎ Ｃ溶液 Ａ ａｌ
１ 镁合金 的腐蚀
导致镁合 金腐 蚀性 能 差 的主要 原 因有 两个 ：一 是 由第 二相 或杂 质元 素引 起 的电偶腐 蚀 ；二 是 由于镁 合
ａ ｍｏ ｐ ｅ ｅ ａ ｄ Ｎａ ｏｕ ｉｎ ａ ｅ ｉｔ ｄ ｃ ｄ． ｅ ｉｅ ．ｈ ｆ ｅ ｃ ｆＣａ ａ ｄ ｒ ｒ ａ ｈ ｅｅ ｔ ｓ ｈ ｒ ｎ ＣＩ ｌｔ ｒ ｒ ｕ ｅ Ｂ ｓｄ ｓ ｔ ｅ ｉｌ ｎ ｅ ｏ ｎ ａ ｅ ｅ Ｒ ｌｍｅｎｓ ｓ ｏ ｎｏ ｎｕ ｔ
Ｓ Ｅ ，致使 镁合 金 的耐蚀性很 差 ；并且 镁合 金 的表 Ｃ ）闭 面膜 疏松多孔 ，Ｍｇ Ｏ的Ｐ Ｒ 为０８ ＜１ ，对基 体保 Ｂ 值 ．１（ ） 护能力差 ，导致镁合金不适用于大多数 的腐蚀性环境 网 。 本文 重点 阐述 了镁合 金腐 蚀 膜 的研究 现状 ，并 从 腐蚀膜 的角度讨论 了提高镁合金 的耐蚀性 的途径 。
Ｋ ｙＷＯ ｄ ： ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｙ ； ｏ ｒ ｓｏ ¨ ： ： ａ ｅ ｅ Ｒ ｅ ｒ ｓ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ｓ ｃ ｒｏ ｉｎｆｍ Ｃａ ｒ ｒ ａ ｈ ｏ
镁合金是实际应用 中最轻 的金属结构材料 ，它具有
蚀 性 两方 面 。通 常认 为 在大 多数 环境 下镁 合 金表 面膜
Ｒｅ ｉｗ ｆＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｈ ｒｏ ｉｎ Ｆ－ ｏ ｇ ｅ ｉｍ ｌｙ ｖｅ ｏ ｓ ａ ｃ ｎｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｓｏ ｌ ｆＭａ ｎ ｓｕ Ａｌ ｓ ｍ ｏ
镁合金阳极氧化
镁合金阳极氧化介绍镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料。
然而，由于其高电化学活性，导致镁合金易于腐蚀。
为了提高镁合金的腐蚀抗性和表面硬度，镁合金阳极氧化技术被广泛应用。
什么是镁合金阳极氧化镁合金阳极氧化，也称为阳极氧化铝（Anodizing Aluminum，AAO），是一种通过在镁合金表面形成氧化层来提高其耐蚀性和机械性能的表面处理技术。
阳极氧化是一种电化学过程，通过在镁合金上施加外加电流，并将其浸泡在酸性电解液中，使得镁合金表面形成一层致密、均匀和具有良好附着力的氧化膜。
镁合金阳极氧化的优势镁合金阳极氧化技术具有许多优势，使其成为一种受欢迎的表面处理方法：1.提高耐蚀性：镁合金阳极氧化后形成的氧化膜能够有效防止腐蚀和氧化，提高材料的耐蚀性能。
2.提高硬度：阳极氧化处理可以显著提高镁合金表面的硬度，使其具有更好的耐磨性和耐磨损性能。
3.改善表面质量：经过阳极氧化处理后，镁合金表面更加光滑、均匀，具有良好的装饰效果。
4.提供各种颜色选择：阳极氧化后，可以通过染色工艺在镁合金表面形成丰富的颜色，增加产品的外观吸引力。
5.环保性：阳极氧化过程无需使用有机溶剂，对环境友好。
镁合金阳极氧化的工艺流程镁合金阳极氧化的工艺流程一般包括以下步骤：1. 表面预处理在进行阳极氧化之前，需要对镁合金表面进行预处理，以去除表面的油污、氧化皮和其他杂质。
通常使用酸洗、碱洗、酸洗和中和洗涤等过程进行表面预处理。
2. 酸洗酸洗是为了进一步清除镁合金表面的氧化皮和腐蚀产物，常用的酸洗剂包括硝酸、硫酸和盐酸等。
3. 阳极氧化阳极氧化是将镁合金作为阳极，通过在电解槽中施加外加电流，在酸性电解液中形成一层氧化膜。
常用的电解液有硫酸、磷酸和硼酸等。
4. 染色染色是为了增加镁合金表面的装饰性，常用的染料有有机染料和金属盐染料等。
5. 封孔封孔是为了改善氧化膜的耐蚀性和机械性能，常用的封孔剂有热水、热油和镁盐溶液。
镁合金阳极氧化应用领域镁合金阳极氧化技术在各个领域都有广泛的应用，包括：1. 汽车工业镁合金在汽车工业中具有很大的应用潜力，可以用于制造车身、发动机零部件和底盘等。
镁合金的腐蚀试验
镁合金的腐蚀试验表面制备在各种腐蚀试验中，试验表面制备非常重要。
尤其做对比试验，要求表面状态是一样的。
铸造、挤压、膜压材料试验表面要求机械加工精度达到三，并且用酒精清洗，并在氯化钙干燥器中放置二十四小时。
为了避免残留加工时夹痕，机械加工后要立即清洗。
板材试样原则上讲要进行氧化处理，处理液组成：每升一百二十五到一百五十克的氧化铬、每升十五到二十克的硝酸钙或者硝酸钠，温度在三十五摄氏度到四十度之间，时间在五到十分钟之间。
在个别情况下，例如镁合金板材要和其他合金板材做对比，或者板材表面已经被不同杂质严重污染，那么试样表面要用二百二十号到二百四十号砂纸打磨，这种方法也适用于铸造、挤压和模压合金表面制备。
做对比试验去演方向要一致。
当研究表面状态对半成品耐蚀性影响的时候，试样表面制备要和成品一样处理。
对于评价氧化膜保护性能，要求不同方法氧化试验尺寸大小要一样。
试样表面不允许有划伤、压痕和其他机械损伤。
试样端面原则上讲都不密封。
潮湿箱试验潮湿箱大小、样式各异，但是试验条件必须保持一样。
试验溶液为百分之零点零零一的氯化钠，喷雾周期为每十五分钟喷三十秒，相对湿度控制在百分之九十五到百分之九十八，温度恒定在二十五摄氏度左右。
评价潮湿箱腐蚀试验结果有重量损失、强度损失和肉眼观察。
试验尺寸为五十毫米乘以一百毫米或者三十毫米乘以八十毫米，机械性能损失试样按照国家标准执行，每次试验试样个数不少于五个。
没有膜试验试验时间为一个月到一年，有人工无机膜的试验时间从三个域到三年。
重量损失计算实验前试验要沉重，精度达到零点零零二克。
试验后试验要放在百分之二十的氧化铬溶液中去除腐蚀产物，温度在十五摄氏度到二十五摄氏度之间，时间在五分钟到十分钟之间，直至腐蚀产物除净为止，而后清洗，在干燥箱中六十摄氏度干燥。
存放在氯化钙干燥器中二十四小时，称重。
同时与没有做腐蚀试验的原始试验与腐蚀试验同样做除腐蚀产物处理，用于校对试验结果。
腐蚀强度指标是腐蚀前重量减腐蚀后重量之差转化为单位面积单位时间失重。
镁合金改善耐腐蚀性的探讨
收稿日期 ：2021-05 作者简介 ：刘广超，男，生于 1987 年，汉族，辽宁营口人，硕士研究生，实验员， 实验师，研究方向 ：材料加工、相对分子质量。 和——氧化镁和镁的密度。 其次，镁的标准电极电位是在 -2.37V，在常用的金属材料之 中属于最低的电极电位，当镁元素与其他金属磁疗接触之后，如 果形成腐蚀电偶，在此过程中，镁元素就会将阳极牺牲，在此作 用下，提升腐蚀溶解的速度，也就是常说的电偶腐蚀，也可以称 之为接触性腐蚀。
2 镁合金腐蚀性差分析 在工业合金之中，镁是其中具有最高化学活性的一种金属
材料，较比铁材料的标准氢电极电位来说，镁还要低接近 2V 左 右，较比铝来说，还要低 0.7V，并且在经常使用的介质之中，镁 的电位也是处于较低的标准，例如，在氯化钠的 5% 溶液之中， 镁的稳定电位一般维持在 -1.45V，而如果在海水之中，就会在 1.5V~1.6V 的稳定电位，可以说在整体工程合金之中，镁是最负 的材料，从而发生腐蚀的情况也更为容易。
3 镁合金腐蚀的种类分析 镁合金腐蚀的类别如果从行为方面进行分析，可以分为电
偶腐蚀、点蚀、丝状腐蚀等多种腐蚀种类。 3.1 电偶腐蚀
如果金属的电位不同，当其发生接触同时浸入电解液的过程 中，如果金属的电位更负，就会加大金属的腐蚀速率，相反来说， 金属的电位较正情况下，就会减缓腐蚀的速率，从而对金属材料 形成良好的保护。如果电解质发生改变，从而金属的特征电位也 会发生改变，而如果在相同的电解质之中，金属会因为本身的不 同而导致平衡电位的差异。 3.2 点蚀
关键词 ：镁合金 ；耐腐蚀性 ；深冷处理
中图分类号 ：TG178
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2021）10-0109-2
镁合金改善耐腐蚀性的探讨
２ 镁合金腐蚀种类
镁合金的腐蚀 【，按其腐蚀行 为可分为点 Ｊ Ｊ 蚀、丝状腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀等。 ａ点腐蚀 ． Ｍｇ是一种 自然钝 化 的金属 ， Ｍｇ在非 氧 当
断裂是由于氢脆所致 ，但在不含氯离子的铬酸 盐 溶液 中 ，快 速凝 固 Ｍｇ Ａ１合金不 会发 生应 力
腐蚀 。
化 性介 质 中遇到 Ｃ１ 离子 时 Ｖ 一１ Ｖ，是工 ． ～ ５ ． ６ 程合金中最负的。因此极易发生腐蚀 。 是 由于镁 合 金在 潮湿 空 气 中容易 与水 分 子发生反应 ， 生成氧化膜 ， 如式 （）所示 ，但 １ 表 面形成 的氧化 膜（ Ｏ Ｍｇ ）的 Ｐ 比为 ０８＜ １ Ｂ ．１ ， 不能形成有效的稳定保护膜 ，这种氧化膜 比较 脆 ，而 且不 像氧 化铝 薄膜 那样 致 密 ，所 以耐蚀
ｗ Ｆ ） ．３ （ ｅ≤０ ２的 ｗ０ｉ） ｗ Ｎｉ ．０ ０ Ｖｎ ； （ ） ０ ５％ ； ≤Ｏ
ｗ（ ｕ ≤００ ％： Ｃ ） ．７
（ ２ ，（ ｅ ａ２ ３ （ ０３ Ｃ ，Ｌ ） ，Ｍｇ ／ｌ ＭｇＯ ２， Ａ１ ０ Ｏ） ， ｇ 层（ （ Ｈ） ）
稀土 与氧 反应 生 成不 连续 的（ ｅ ａ２ 钝 化 保 Ｃ ，Ｌ ） ０３ 护膜 ，从 而使 合 金 的 耐蚀 性提 高 。另外 稀 土 的 加 入 ， 一 方 面 细 化 了 合 金 的 ｏ Ｍｇ 相 和 － ｐＭｇ１ １相 ，使 得 ｐＭｇ７ ２ — ２Ａ１ ７ ２ — １ 相对 ＯＭｇ相 ＡＩ － 腐蚀 的 阻碍 作 用增 加 ，另 一 方面 合 金 中的 一 部 分Ａ与Ｒ ｌ Ｅ形 成 了 Ａ４ Ｅ相 ，Ａ４ Ｉ Ｒ ｌ ＲＥ相 较 耐腐 蚀 。通 过极 化 曲线 和 交流 阻抗 的测 定 ，发现 Ｒ Ｅ 使 镁 合金 的腐 蚀 电流 降 低 ，极 化 电阻增 大 ，容 抗 减小 ，合 金 耐腐 蚀性 提 高 。Ｓｎ ｈｋＬ ｅ等人 ｕ ｇａ ｅ 研 究发 现 ：利 用 Ｙ 合金 化 的 Ａ ９ Ｚ １合 金在 盐
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。
镁合金防蚀技术的研究现状
ｗｉｅｒ ｃ ｇ ｉ ｏ ｎ ｄ ｓｒ ｓ Ｈｏ ｅ ｅ ，ｉ ｐ ｌ ａ ｉｎｆ ｌ ｓ ｒ ｅ ｔ ｃｅ ｙｔ ｅｄ ｆｃ ｓ ｆ ｔ ｈ ｇ ｈ ｍｉａ ｃｉｉ ｎ ｏ ｒ ｏ ｄ ｏ ｎ ｔ ｎ ｉ ｍａ ｙｉ ｕ ｔ ｅ ． ｗ ｖ ｒ ｔ ａ ｐ ｉ ｔ ｅ ｄ ｅｒ ｓ ｔ ｄｂ ｅｅ ｔ ｓ ｉｈ ｃ ｅ ｃ ｌ ｔ ｔ ａ ｄ ｐ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ ｎ ｉ ｓ ｃ ｏ ｉ ｗｅ ｉ ｒ ｈ ｏ ｉ ａ ｖｙ ｃ ｍｓｏ ｅ ｉｔｎ ｅ Ｓ ｈ ｒ ｖ ｎ ｉｅ ｄ ｓ ｏ ｉ ｇ ｏ ｈ ｎ ｆｃ ｉｍａ ｎ ｓｕ ａ ｌｙ ｉ ｖ ｒ ｍｐ ｒ ｎ ．Ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｃ ｍｍｏ ｉｎ ｒ ｓｓａ ｃ ． ｏ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｉ ｓｎ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ￣ｏ’ ｇ ｅ ｉ ｍ ｌ ｓ ｅｙ ｉ ｏ ｔ ｔ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ，ｈ ｒ ｓ ｎ ｏ ｖ ｐ ａ ｏ ａ ｎ ｓ ｒ ｃ ｃ ｎ ｌｇｅ ｓ ｄｆｒ ｍｐ ｏ ｉｇＣ ｌＯ ｉｎ ｒｓｓａ ｃ ｍａ ｎ ｓｕ ａ ｌｙａ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄａ ｅｉｔｏ ｕ ｅ ． ｈ ｐ ｌ ａ ｉｎｐ ｏ ｐ ｃ ｕ ａ ｅｔ ｈ ｏｏ ｉｓ ｅ ｒ ￣ｎ ｎＴ ｓ ｉ ｎ ｅｏ ｆ ｅ ｕ ｏｉ ｎ ｅ ｔ ｆ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｈ ｍｅａ ｄａ ｒ ａ ｌ ｒｄ ｃ ｄ Ｔ ｅａ ｐ ｉ ｔ ｒｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｎ ｃ ｏ
（． 阳工 学院机 械 工程 系， 南 安 阳 ４ ５０ ；． 南工业 大学理 学院 ， 南 郑 州 １ 安 河 ５００ ２河 河
４０ ５ ） ５０ ２
摘要 ： 铗合金 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 ， 学活性 高、 化 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极 为重要。 本文介绍了现今 国内外常用的提 高 镁 合金耐蚀性的表 面技术 ， 并对镁合金 的应用前景作 了阐述。 关键词 ： 镁合金 ； 耐蚀性 ； 表面处理； 面涂层 表
AZ31镁合金的氧化膜研究
AZ31镁合金氧化膜的研究摘要在镁合金表面生成保护膜对镁合金起到保护作用，是一种最简单经济的方式。
本文对AZ31镁合金进行化学氧化成膜和电化学氧化成膜。
所用的镁合金试样表面积约为10-40cm2。
其中，化学氧化采用低浓度铬酸常温，化学氧化液的成分及含量为：CrO3（5g/L）、CaSO4（5g/L）。
对其氧化时间进行优化，得到2min左右时，氧化效果较好。
另外，本文采用了几种不同的电化学氧化方法成膜，发现电化学氧化液成分为NaOH/Na2SiO3/C6H5OH的电化学氧化方法所得的膜效果不错。
之后，改变这种电化学氧化液中各成分的含量，以进一步证明各成分的作用。
在化学氧化和电化学氧化成膜后，对试样进行静电粉末喷涂，测试涂膜性能。
发现涂膜性能良好。
另外，研究结果还表明：铬酸化学氧化所得的膜层均匀致密，孔隙率低。
电化学氧化所得的膜表面粗糙、多孔，孔隙率高。
对六价铬废液可以采用沉淀法回收处理。
关键词：AZ31镁合金，化学氧化，电化学氧化，静电喷涂A Study on the Oxide Film of AZ31 Magnesium AlloyAbstractA protective film on the surface of magnesium alloy can be used to protect the magnesium alloy, which is one of the most economical and simplest methods. In this paper, the chemical oxidation films and electrochemical oxidation films were prepared for AZ31 magnesium alloy. The surface area of magnesium alloy samples used in this paper was about 10-40cm2. Among them, the chemical oxidation films with low concentration of chromic acid were obtained at room temperature. The composition and content of chemical oxidation solution was CrO3 (5g/L), CaSO4 (5g/ L). Optimize its oxidation time, we found that the effect was better when the oxidation time is about 2min. In addition, several different methods of electrochemical oxidation films were used. When the electrochemical oxidation which solution components were NaOH、Na2SiO3 and C6H5OH were adopted , the effect was better . After then, to provide further evidence of the role of each component, we changed the contents of each component in the electrochemical oxidation of solution . The electrostatic powder coating was conducted after forming chemical oxidation films or electrochemical oxidation films. Coating performance was good when testing the properties. In addition, the results also showed that: chromate films obtained from chemical oxidation were even and tight, which porosity was lower. The surface of membranes from electrochemical oxidation were rough and porous, which porosity was higher. Waste solution including hexavalent chromium compounds could be recycled by precipitation method.Key words: AZ31 magnesium alloy, chemical oxidation; electrochemical oxidation; electrostatic spray目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1.镁及镁合金特性 (1)1.1.1.镁合金特点 (1)1.1.2.镁合金牌号 (1)1.2.镁合金的应用 (2)1.2.1.镁合金在汽车领域的应用 (3)1.2.2.镁合金在3C行业的应用 (4)1.2.3.镁合金在航天领域的应用 (4)1.2.4.镁合金在军事领域的应用 (5)1.2.5.镁合金在医疗器械上的应用前景 (5)1.3.镁合金腐蚀 (6)1.3.1.镁单质的不稳定性 (6)1.3.2.镁合金的第二相和杂质 (7)1.3.3.镁合金的环境因素 (7)1.3.4.镁合金的自然氧化膜 (7)1.4.镁合金表面防护 (8)1.4.1.化学氧化处理 (8)1.4.2.阳极氧化处理 (10)1.4.3.微弧氧化处理 (12)1.4.4.有机涂层处理 (12)1.4.5.金属涂层处理 (13)1.4.6.其他表面处理方法 (13)1.5.课题研究内容及意义 (14)1.5.1.课题研究内容 (14)1.5.2.课题研究意义 (14)第2章实验部分 (15)2.1.实验材料 (15)2.2.主要实验药品及设备 (15)2.2.1.实验药品 (15)2.2.2.实验仪器 (16)2.3.实验过程 (16)2.3.1.镁合金表面前处理 (16)2.3.2.化学氧化膜的制备 (17)2.3.3.电化学氧化膜的制备 (18)2.4.涂装 (20)2.4.1.几种主要的涂装施工方法 (20)2.4.2.涂料的分类 (20)2.4.3.进行涂装 (21)2.5.废液的处理及回收 (21)2.6.研究方法 (22)2.6.1.漆膜附着力测试 (22)2.6.2.漆膜耐腐蚀测试 (23)2.6.3.氧化膜的孔隙率测试 (23)第3章结果与讨论 (24)3.1.前处理时间的影响 (24)3.2.化学氧化结果与分析 (24)3.2.1.化学氧化液中各成分作用分析 (24)3.2.2.镀层表面形貌 (25)3.2.3.化学氧化时间对处理效果的影响 (25)3.2.4.漆膜性能测试结果与分析 (26)3.3.电化学氧化结果 (26)3.3.1.不同电化学氧化溶液的处理效果 (26)3.3.2.电化学氧化液浓度对处理效果的影响 (28)3.3.3.漆膜性能测试结果与分析 (31)3.4.氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.1.化学氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.2.电化学氧化膜孔隙率测试结果与分析 (32)第4章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)外文原文 (37)中文翻译 (56)第1章绪论1.1.镁及镁合金特性镁为银白色金属，熔点648.8℃，沸点1107℃；其密度为1.74g/cm3，大约是铝的2/3，是铁的1/4。
MB8镁合金微弧氧化-电泳涂装复合膜层耐蚀性研究
３ 中 国科 学 院 长 春 应 用 化 学 研 究 所 国 家 电 化 学 光 谱 分 析 研 究 中心 ，吉 林 长 春 １０ ２ ） ． ３ ０ ２
摘 要 ： 用 微 弧 氧 化一 泳 涂 装 复 合 工 艺 ， ＭＢ 采 电 在 ８镁 合 金 表 面 上 形 成 防 护 性 复 合 膜 层 。 Ｓ Ｍ 观 测表 明， Ｅ 电泳 漆膜 与微 弧 氧化 膜 紧 密 结合 ， 均 匀地 覆 盖 了表 层 。动 电位 极 化和 浸 泡 且
２ Ｄｅ ａ ｔ ｅ ｔ ｏ ｎ ｕ ｔ ｉｌ ａ ｉ ｎ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｉｕ ａ ｈ ｃ ｅ ，Ｃｈａ ｇｃ ｕ ３ ０ ２，Ｃｈ ｎａ ． ｐ ｒｍ ｎ ｆＩ ｄ ｓ ｒａ ｉ ｔｏ ｚ ａ ｇ ｈ ｎ Ｒａ ｌ ｒ ｙ Ｖｅ ｉｌ ｓ ｎ ｈ ｎ１ ０ ６ ｉ ；
３ Ｎａ ｉ ｎ ｌＡｎ ｌ ｔｃ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ Ｃｅ ｔ ｒｏ ｅ ｔ ｏ ｈ ｍｉ ｔ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔ ｏ ｃ ｐ ． ｔｏ ａ ａ ｙ ｉａ ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｆＥｌ ｃ ｒ ｃ ｅ ｓ ｒ ｎ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ，
０ 引 口
镁 合稿 日期 ：２ ０ — ２０ ０ ９１－５
Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｏ ｐ ｉｄ Ｃｈ ｍｉ ｔ ｙ．Ｔｈ ｎ ｔｔ ｔ ｆＡ ｐｌ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅ Ｃｈｉ ｅ ｅ Ａｃ ｄ ｍ ｙ ｏ ｉ ｎ ｅ ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ０ ２ ｎ ｓ ａ ｅ ｆＳｃｅ ｃ ｓ ａ ｇ ｈ ｎ １ ０ ２，Ｃｈ ｎ ） ３ ｉａ
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AZ91镁合金化学转化膜的制备及耐蚀性能的研究
Ａ Ｚ ９ １镁 合 研 究
王 明 ， 邵 忠 财 ， 张庆 芳 ， 孟 冬梅
阳 １ １ ０ １ ５ ９ ； ２ ． 沈阳鼓风机集 团股份有 限公司 ， （ １ ． 沈 阳理工 大学 环境 与化 学工 程学 院 ， 辽 宁 沈
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｇ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ５ ９，
・
３ ６・
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
Ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｆｉ ｎ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎｇ
Ｖｎ １ ． ３ ６ Ｎｏ ． １ Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ２ ５ ０
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ３ ８ ４ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ １ ０
ｍｉ ｎ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｂ ｙ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐｈ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｃ ｅ ｒ ｉ ｕ ｍ ｎ ｉ — ｔ ｒ ａ ｔ ｅ，ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ，ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｍｅ．Ｔｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｓ：３ ｍＩ ／Ｌ Ｃ６ Ｈ１ ８ Ｏ２ ４ Ｐ ６， ３ ｇ ／Ｌ Ｎａ Ｆ， ４ ０ ｇ ／Ｌ Ｈ３ ＢＯ３， １ ５ ｍＬ／Ｌ Ｈ２ Ｏ２， ｐＨ ４． ５． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ
镁合金表面微弧氧化陶瓷膜耐蚀性能评价
直 接把 基 体金 属变 成 氧 化 物 陶瓷 ， 目前 材 料 表 面 是
改性领 域 中 的一 个 研究 热点 。 同其它 许 多材 料表 面 改性技 术 相 比有许 多优 越 性 ： 擦 系数 小 、 摩 耐蚀 、 耐 热 冲击 、 膨 胀 系数 小 、 合 强 度 高 、 度 高 。进 行 热 结 硬 氧化前 不 需进 行严 格 的 表面 准 备 工 作 ， 各 种 形 状 在 零 件 的 内外表 面均 可形 成膜 层 ， 环境 无污 染 ， 备 对 设
到实 际 的应用 水平 ， 此 对镁 合 金 经微 弧 氧化 处 理 因
得 到 的 氧 化 膜 的 耐 蚀 性 能 进 行 深 入 研 究 具 有 重 要 的
劣环 境下 的腐 蚀 ， 特别 是含 有 ｃ ’ Ｓ 的酸 性环 ｌ及 Ｏ
境 中 。因此镁 合 金 作 为结 构 和 壳 体 材 料 时 ， 须 必 采取 可靠 的表面 防护措 施 。
化 曲 线 、 化 学 交 流 阻 抗 、 环 阳极 极 化 曲线 以及 腐 蚀 失 重 等 实 验 手 段 对 镁 合 金 基 体 及 经 过 微 弧 氧 化 处 理 后 的 试 电 循 样 的耐 蚀 性 进 行 评 价 。结 果 一 致 表 明 经 微 弧 氧 化 处 理 后 镁 合 金 的耐 蚀 性 显 著 提 高 。
耐 腐蚀 性能 、 蚀机 理 以及 腐 蚀 行 为 未 见 系 统 的 报 耐
道 。因此本 文 采用 较 为常见 的硅 酸 盐体 系对 镁合 金 进 行微 弧 氧化 处理 ， 用 电化 学 （ 电位 极 化 、 流 采 动 交
微弧氧化和化学氧化处理镁合金的耐蚀性研究
３ 结论
（ ）提 高热处理 温度可 改 变合金 镀层 的晶体 结 １ 构 ，０ ｏ 时开始 晶化 ，０ ｏ ３０Ｃ ４０Ｃ时基本形成 晶体 结构 。 （ ）对 于磷 的质 量 分 数 为 ８ ３ ２ ． ％的镍 磷非 晶态 合金 镀 层 ， ２ ０Ｃ热处 理 ， 改善 其 耐蚀 性 ；０ ｏ 经 ０ｏ 可 ３０Ｃ 热处 理 ， 金开始 晶化 ， 出 Ｎ 合 析 ｉ Ｐ相 ， 金耐 蚀 性能 合
ｏ ｉａｉｎ ｗｉｈｅｅ ｔｏ ｈｅ ｃ ｌｍｅｈ ｄａ ｄ ＣＡＳ ｘｄ ｔ ｔ ｌｃｒｃ ｍｉａ ｔｏ ｎ ｏ Ｓ．Ｔｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｈ ｔｍａ ｎ ｓｕ ａ ｏ ａ ｅｉ ｒ ｖ ｄ ｉ ｏｒ ｓｏ ｅ ｉｔ ｃ ｏｈ ｂ ｃ － ｅｒｓ ｌｓｓ ｏ ｔａ ｇ ｅ ｉｍ ｈ ｙ ｃ ｎ ｂ ｍｐ ｅ ｎｃ ｒｏ ｉｎｒ ｓｓａ ｅｂ ｔ ｙｍｉｒ ｏ ｎ ｏ ａ ｘｄ ｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｅ ａ ｌｃ ｘｄ ｔｏ ｅ ｒ ｏ ｉａｉ ｎ ｈ ｍｃ ｂａ ｋ ｏ ｉａｉｎ，ｂ ｔｍｏ ｅｏ ｖｏ ｓｙ ｂ ｈ ａｔｒ ｏ ｌ ｕ ｒ ｂ ｉｕ ｌ ｙ ｔ ｅｌｔｅ ．
镁 合 金 经 过微 弧氧 化 和 黑 色化 学 氧 化 后 ， 蚀 性 能 均有 提 高 ， 是 黑 色化 学 氧化 后 镁 合 金 的 耐 蚀 性提 高 更 为显 著 。 耐 但 关 键 词 ： 镁 合 金 ； 弧 氧化 ； 学 氧 化 ； 蚀 性 微 化 耐
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｏ ａｉｏ ｆｃ ｒｏ ｉｎ ｂ ｈ ｖｏ ｓｍａ ｅ ｂ ｔ ｅ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｙ ｓ ｒａ ｅｏ ｉｅ ｆｍｓｆｒ ｄ ｂ ｃｏ ａ ｃａ ｄ ｃ ｅ ｃ ｌｂ ａ ｋ ｓｒ ｃ ： ｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ｏ ｏｒ ｓｏ ｅ ａ ｉｒｉ ｄ ｅｗｅ ｎ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ｕｆｃ ｘｄ ｌ ｏ ｍｅ ｙ ｍｉｒ－ ｒ ｎ ｈ ｍｉａ ｌｃ ｏ ｉ
不同表面处理对AZ91D镁合金耐蚀性的影响研究
h, 24 h 为 1 周期, 在停喷时间内不 加热, 关闭盐雾 箱, 自然冷却。
7) 溶液: 用质量分数为 3. 5% ( 35 g / L ) 的 NaCl 溶液, 试液配制时均采用化学纯试剂和蒸馏水, 配制 后的溶液, 用化学纯的 H Cl 或 NaOH 调整, pH 值 为 7. 0 & 0. 2。 1. 4. 2 试样处理
不同表面处理对 AZ91D 镁合金耐蚀性的影响研究
张 勇1, 2, 张 虹1 , 陈跃良2 , 郁大照2
( 1. 国防科技大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 航天与材料工程学 院, 湖南 长沙 410073; 2. 海军航空工程学院 青 岛分院, 山东 青岛 266041)
摘 要: 通过中性盐雾腐蚀试验, 对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。 结果表明, 镁合金经过化学氧化和微弧氧化后, 耐蚀性能均有提高, 但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优 于化学氧化, 从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。
数) 为: Al 8. 5% ~ 9. 5% ; Zn 0. 4% ~ 0. 9% ; Si ∃ 0. 05% ; Mn %0. 17% ; Cu ∃ 0. 015% ; Fe ∃ 0. 004% ; Ni ∃ 0. 001% ; 其他杂质 ∃ 0. 001% ; 余量为 Mg。 1. 2 化学氧化工艺
关键词: 镁合金; 化学氧化; 微弧氧化; 耐蚀性 中图分类号: T G 456 文献标志码: A
Study on Corrosion Resistance of Different Surface Treatments on AZ91D Magnesium Alloy
Z HA N G Y ong1, 2, ZH A NG Ho ng 1 , CH EN Y ueliang2 , YU Dazhao2 ( 1. College of Aerospace and Mater ial Engineer ing, National University of Defense Technology , Changsha 410073, China;
镁合金表面改性及其耐腐蚀性能研究
镁合金表面改性及其耐腐蚀性能研究镁合金是一种重要的轻质结构材料，具有低密度、高比强度、高比刚度等优异特性，在航空航天、汽车、电子电器等领域得到广泛应用。
但是，镁合金的耐腐蚀性较差，容易受到大气、水分、盐等环境因素的侵蚀。
因此，镁合金的表面改性是提高其耐腐蚀性能的重要途径。
一、镁合金表面改性的方法目前，镁合金表面改性的主要方法包括化学处理、涂层处理、阳极氧化处理、等离子体处理等。
下面针对这些方法进行简单介绍。
1. 化学处理化学处理是一种常用的镁合金表面改性方法，其主要作用是清除表面膜、消除微观腐蚀、构建保护膜等。
常见的化学处理方法有酸洗、碱洗、表面成分改性等。
其中，酸洗可以清除表面氧化膜、氢化膜等，提供清洁的表面，便于进一步处理；碱洗可以消除表面杂质、微观腐蚀等，提高表面质量；表面成分改性可以在表面形成一层薄膜，起到保护作用。
2. 涂层处理涂层处理是一种将防腐材料涂覆在镁合金表面的方法，常见的涂层材料有涂料、油漆、树脂等。
涂层可以覆盖镁合金表面，防止镁合金与大气、盐等腐蚀环境接触，从而保护镁合金。
但是，涂层处理的耐腐蚀性受到涂层材料本身性能的限制，较难达到理想的防腐效果。
3. 阳极氧化处理阳极氧化处理是一种利用氧化膜形成的表面改性方法。
在阳极处理中，镁合金表面形成了一层致密、均匀的氧化膜，可以起到保护作用。
此外，阳极氧化处理可以改善镁合金表面的耐磨性、耐热性等性能。
4. 等离子体处理等离子体处理是一种将气体放电离子化后，使离子流在加速电场作用下施加在阳极表面的表面改性方法。
等离子体处理可以改善镁合金表面的耐腐蚀性、表面硬度、摩擦性等性能。
二、镁合金表面改性对耐腐蚀性的影响表面改性对镁合金的耐腐蚀性有着显著影响。
经过表面改性处理的镁合金，在腐蚀环境下能够形成更加致密、均匀的保护膜，从而提高耐腐蚀性。
下面以阳极氧化处理为例，简要分析了阳极氧化处理对镁合金耐腐蚀性的影响。
阳极氧化处理是一种通过在电解液中将阳极处的金属表面氧化制备一层致密、均匀的氧化膜的处理方法。
镁合金抗腐蚀性研究进展
临床中使用的骨植入材料应有优良的力学性能，而且需要与骨组织愈合相匹配的降解速度。
骨植入材料在临床应用中不断发展，新型镁合金材料的研制受到国内外学者的广泛关注。
但其过快的降解速率难以得到有效控制，有效控制镁合金的降解速率，关键在于提升镁合金的抗腐蚀性，既可以使其力学性能得到保障，同时也避免了毒性反应。
因此，国内外专家学者采用多种方式提升镁合金的抗腐蚀性能。
1提高镁的纯度镁合金的提纯是指在选取高纯度原料的基础上，通过控制熔炼工艺使合金中杂质的含量降低。
当通过提纯后得到的金属镁达到99.99%以上时，其降解速率可达到作为骨植入材料的标准，并且在降解的过程中不会产生其他对机体有害的元素。
谭小伟等［1］对高纯度的镁进行热处理后，增强了其耐腐蚀性，对处理后的样品进行失重法检测，7天内样品的质量未见明显减轻。
骨折断端产生的应力会影响内固定材料的降解，为促进骨折的良好愈合，内固定材料应当具有优良的机械性能和一定的可控降解速率。
Han等［2］在新西兰兔中使用了其研制的高纯镁螺钉后发现，骨折产生的应力并没有对骨折间隙附近溶解较快螺钉的机械性产生影响，高纯镁螺钉逐渐被新生骨组织所取代。
可见骨植入材料中对高纯镁螺钉的使用日趋广泛。
Yu等［3］在青壮年股骨颈骨折后带血管髂骨移植术中使用高纯镁螺钉，对发生骨不连与股骨头缺血性坏死的概率进行对比研究发现，使用高纯镁螺钉后发生以上两种情况的概率较低，故认为高纯镁螺钉的降解过程存在能够加快骨折愈合的因素。
2镁合金进行合金化合金技术是改善金属镁耐腐蚀性和机械性能的一个重要手段［4，5］，分别有两种类型的合金构成了现阶段镁合金的主要类型：第一种是由含2~10wt%（质量分数为2%~10%）的铝（Al）及部分锌（Zn）、锰（Mn）构成的合金；第二种在主要添加了稀土元素的同时，还加入了如Zn、钇（Y）、银（Ag）或少量锆（Zr）等金属的合金。
两类合金都具有各自的优点，第一类合金在拥有中度耐腐蚀性的同时机械性也得到了提升，第二类合金不仅有优良的机械性而且同样拥有良好的组织性。
镁合金环保型阳极氧化膜的耐蚀性能研究
是传 统 的阳 极 氧 化 电解 液 中大 多 含 有 一 些 有 毒 物 质 ， 环境 和人体健 康有着 不 同程度 的危害 ， 对 因此环
生成的 阳 氧化膜 为致 密、 多孔 结 构 ， 浸 泡 试 验 和 极 化 曲 线 的 结 果 都 证 明 此 方 法 下 制 得 的 阳 极 氧 且
化 膜能够显 著的提 高锾合金 的表 面耐腐蚀性 能．
关键 词 ： 合金 ； 镁 阳极 氧 化 ； 腐 蚀 性 耐
中图分类号 ： ＴＧ１ ４ ４ ７ ．
Байду номын сангаас
Ｋｅ ｒ ：ｍ ａ ｅ ｉ ｍ ｌｏ ｙ ｗｏ ｄｓ ｇｎ ｓｕ ａ ｌ ｙ； ａ ｄｉｉ ｎｏ ｚｎｇ； ｃ ｒ ｏｓｏ ｅ ｉｔ ｎｃ ｏ ｒ ｉ ｎ ｒ ｓｓ ａ ｅ
镁合金 被认为 是 ２ 世 纪 最 具开 发 和应 用 潜力 １ 的“ 绿色材料 ” 镁合金 具有较 高 的比刚度和 比强度 ， ． 较强 的电磁屏 蔽和抗 辐射能力 ， 以及 良好 的减 震性 、
文献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ６４ ０ （ ０ １ Ｏ —２ ６０ １ ０ —３ ３ ２ １ ） ２０ ０ —３
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｒ ｓｏ ｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｏ ｎｖ ｒ ｎ ｅ ｔｆ ｉ ｎ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｒ ｓｓ ａ ｃ ｆｅ ｉ ｏ ｍ ｎ － ｒ ｅ ｄ ｙ
金 的性 能优势 有着重要 的现 实意义 ［． ２ ］ 阳 极 氧 化 是镁 合金 最 常 用 的一 种 表 面处 理方 法＿ ］ 在提 高耐蚀 耐磨 性 的同 时 ， 能利 用 阳极 氧 ３ ， 还 化膜 的多 孔结构进 行着 色处理 ， 满足装 饰性要求 ． 但
极 电位为 一２ ３ 在 潮湿 ， Ｏ ， Ｃ 一 境里 极 ． ７Ｖ， Ｃ ｏ ， ｌ环
AZ91D镁合金环氧富镁涂层体系制备及其耐蚀性的研究的开题报告
AZ91D镁合金环氧富镁涂层体系制备及其耐蚀性的研究的开题报告一、研究背景与意义：随着工业化和城市化的发展，腐蚀问题成为了日益严重的环境污染问题之一。
腐蚀不仅会破坏金属表面，造成经济损失，还会对人体、动物和植物等生态环境造成影响。
因此，研究耐蚀性能好的涂层成为了当前的热点研究方向之一。
AZ91D镁合金是一种轻质高强度的合金材料，具有广阔的应用前景。
但由于其化学稳定性不够强，容易在潮湿、腐蚀等环境下产生腐蚀、氧化等问题，限制了其在实际应用中的推广。
因此，对AZ91D镁合金表面进行涂层保护成为了目前研究的重要方向之一。
本研究将以环氧富镁涂层为研究对象，探索其在AZ91D镁合金表面的制备方法和耐蚀性能，为该类涂层的开发和应用提供有益的参考。
二、研究内容：1. 环氧富镁涂层的制备方法：采用静电喷涂、喷涂干燥等方法制备AZ91D镁合金表面涂层。
并通过扫描电镜、X射线衍射等手段对涂层进行表征分析。
2. 环氧富镁涂层的耐蚀性能研究：采用盐雾试验、电化学测试、腐蚀失重试验等方法研究环氧富镁涂层对AZ91D镁合金表面的腐蚀抑制作用以及其耐蚀性能。
3. 影响环氧富镁涂层耐蚀性的因素：分析涂层材料的种类、厚度、涂覆工艺等因素对环氧富镁涂层耐蚀性能的影响。
三、预期目标：1. 系统研究环氧富镁涂层在AZ91D镁合金表面的制备方法和耐蚀性能，得出其最佳制备条件。
2. 探讨涂层材料种类、厚度以及涂覆工艺等因素对涂层耐蚀性能的影响，为涂层应用提供技术支持和指导。
3. 在环氧富镁涂层的基础上，进一步研究AZ91D镁合金的防腐性能，并探讨应用前景，为新型防腐材料的研发提供支持。
四、研究方法：1. 环氧富镁涂层的制备：采用静电喷涂、喷涂干燥等制备方法，研究不同制备条件下涂层的各项性能。
2. 环氧富镁涂层的表征：采用扫描电镜、X射线衍射等手段对涂层进行形貌分析和结构分析。
3. 腐蚀试验：采用盐雾试验、电化学测试、腐蚀失重试验等方法研究涂层的耐蚀性能。
镁合金的腐蚀特性及耐蚀性研究_李肖丰
2. 2 热处理工艺
热处理是改善镁合金综合性能的有效方法 。它对 镁合金耐蚀性的影响主要取决于析出相和晶粒大小 , 凡是导致 析 出 金 属 间 化 合 物 和 晶 粒 细 化 的 热 处 理 工 艺 ,通常都会提高镁合金耐蚀性 。固溶处理可使合金 元素最大限度的固溶于 M g中形成固溶体 ,使镁合金中 的阴极 (合金元素 )相得到最大程度的减小 ,从而提高 镁合金的耐蚀性 。时效处理使过饱和固溶体分解析出 第二相 (阴极 ) ,尺寸大小不同的阴极相分布在晶粒和 晶界 ,增大了阴极的数量和面积 ,使镁合金耐蚀性下 降 。夏兰廷等 [ 20 ] 研究了热处理状态对镁合金 AZ91C 及 AZ91E腐蚀速率的影响 。结果表明 ,在铸态条件下 , 合金元素在镁中的溶解度远小于经固溶处理后合金元 素在镁中的溶解度 ,未溶的合金元素作为阴极相存在 于镁合金中 ,加速了合金的腐蚀 。
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・
８・Ｊ１ ０７ ｕ ．２ ０
Ｐｌ ｔｎｇ ａ ｎｉｈｉ ｇ ａ ｉ ｎｄ Ｆｉ ｓ ｎ
Ｖｏ ． ９Ｎｏ ４Ｓ ｒａ ． ７ １２ ． ｅｉ１ Ｎｏ １ ５
文章 编号 ：０ １３ ４ （ ０ ７ ０ — ０ ８０ １ ０ — ８ ９ ２ ０ ） ４０ ０ — ４
ｔ ａ ｏ ｕｔｏ ｈｅ ｓ ｍｅ ｓ ｌ ｉｎ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｃ ｒ ｏｓｏ ｈａ ｉ ｒ；Ｍ Ｂ８ ｍａ ｅ ｉ ｏ ｒ ｉ ｎ ｂｅ ｖ ｏ ｇｎ ｓｕｍ ｌｏ ａ ｌ ｙ；ｏｘ ｄ ｔｏ ｉｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｆｌ
引 言
镁合 金 被 认 为是 ２ ｌ世 纪 最 富有 开 发 和应 用 潜
ｓ ｈ ｈ ｗ ｔ ａ ｏ ｒｓ ｎｒｓ ｔｎ ｅ ｆ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｙｏ ｉａｉｎｆｍ ｏｕｉｎ ｆ ． ｌＬ ｕ ｓｓ ｏ ｈ ｔ ｒｏ ｉ ｉ ａ ｃｓｏ ｃ ｏ ｅｓ ｍａ ｎ ｓ ｕ ａｌ ｘｄ ｔ ｉ ｉ ｓ ｌｔ ｓ ５ｍｏ／ ｏ ｏ ｌ ｎ ｏ ｏ ０ Ｈ２Ｏ４ ． Ｎａ １ ｎ ． ｌＬ Ｎａ Ｈ ｒ ｅｔｒｔ ａ ｈ ｔ ｆ ｇ ｅ ｉｍ ｌ ｙｓ ｂ ｔａｅｉ Ｓ ，３ ５ Ｃ ｄ ０ ５ｍｏ／ Ｏ ａｅｂ ｔｅ ｈ ｎｔ ａ ａ ｏ ｍａ ｎ ｓｕ ａｌ ｕ ｓｒｔ ｏ ｎ
好 ， 有优 良的切削 加工 和抛光 性 能 ， 于铸 造 。另 具 易 外 ， 合 金 的导 电 性 和导 热 性 好 ， 镁 磁屏 蔽 性 能优 良 ，
镁 合 金广 泛 应用 于石 油 化工 、 汽车 制 造 、 械 制造 、 机
力的“ 绿色材料” 镁合金 的研究已成为全球性 的课 ，
Ｃｈ ｎ ｃ ｕ １ ０ １ ，Ｃ ｉ ａ ．Ｘｉ ｍｉ ｔｏｅ ｍ ｒ ｄ ｃ ｉｎ Ｆａ ｔ ｒ ａ ｇｈ ｎ ３ ０ ２ ｈ ｎ ；２ ｎ ｎ Ｐｅ ｒ ｌｕ Ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｃｏ ｙ，Ｊｌ ห้องสมุดไป่ตู้ ｅ ｒ ｌｕ Ｇｒ ｕ ｉ ｎ Ｐ ｔｏｅ ｍ ｏ ｐ， ｉ
Ｓ ｎ ｙ ａ １ ８ ０ ，Ｃｈ ｎ ） ｏ ｇ ｕｎ ３０ ０ ｉａ
题 引。镁合 金 能承受 较 大 的冲击震 动负 荷 ， 震 性 减
收 稿 日期 ： ０ ６ １ — ５ ２ ０ —０２ 基 金 项 目 ： 林 省 教 育 厅 科 技攻 关 项 目（ ０ ５ ２ ） 吉 ２ ０ ０ ５
表 面形貌 ， 从腐蚀 形 貌 、 蚀类 型及 氧化 膜状 态等 几方 面对镁 合金 的腐蚀行 为进 行 了分析 。结果表 腐 明 ： ０ ５ｍｏ／ Ｓ ３ ５ Ｎａ １０ ５ｍｏ／ ＯＨ 溶 液 中， 合 金 氧 化膜 的耐 蚀性 比镁 合金 在 ． ｌＬ Ｈ Ｏ 、 ． Ｃ 、 ． ｌＬ Ｎａ 镁
ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｒ ｓｏ ｒ ｈ ｌ ｇ ａ ｅ ｎ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｍｏ ｐ ｏ ｏ ｙ，ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｔ ｐ ｎ ｕ ｆ ｃ ｔ ｔ ｆ ｔ ｅ ｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ｍ． Ｔｈ ｅ ｏ ｒ ｓｏ ｙ ｅ ａ ｄ ｓ ｒ ａ ｅ ｓ ａ ｅ ｏ ｈ ｘ ｄ ｔ ｉ ｏ ｌ ｅｒ —
Ａｂｓｒ ｃ Ｃｏ ｒ ｓｏ ｈ ｖ ｏ ｆ ｍａ ｅ ｉ ｔ ａ ｔ： ｒ ｏ ｉ ｎ ｂｅ ａ ｉ ｒ ｏ ｇｎ ｓｕｍ ｌｏ ｘｉ ｔｏ ｆｌ ｉ ｏ ｕ ｉ ｎｓ ｆ ａ ｉ ａｌ ｙ ｏ ｄａ ｉｎ ｉｍ ｎ ｓ ｌ ｔｏ ｏ ｃｄ，ａ ｋａ ｉａ ｌ ｌ ｎｄ ｓ ｌ ｓ ｓ ｕ ｅ ａ ｔ ｗａ ｔ ｄｉｄ． Ｓｕ ｆ ｃ ｏ ｐｈ ｏ ｅ ｆ ｔ ｉ ｔｏ ｉｍ ｆ ｒ ｎ ｆ ｅ ｏ ｒ ｓ ｏ ｒ — ｒ ａ ｅ ｍ ｒ ｏｌ ｇｉｓ ｏ ｈｅ ｏｘ ｄａ ｉ ｎ ｆｌ ｂｅ ｏ ｅ ａ ｄ ａ ｔ ｒｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｗｅ ｅ ｏｂ ｓ ｒ ｅ ｔ ａ ｐｔｃ ｌ ｅ ｖ ｄ ｗｉｈ ｎ ｏ ｉａ ｍｉｒ ｃ ｐ ． Ｃｏ ｒ ｓ ｏ ｂ ｈａ ｉ ｒ ｆ Ｍ Ｂ８ ｃ ｏｓ ｏ ｅ ｒ ｏ ｉ ｎ ｅ ｖ ｏ ｏ ｍａ ｎｅ ｉ ｍ ａｌ ｙ ｇ ｓｕ ｌｏ ｗａ ａ ａ ｙｚ ｄ ｓ ｎ ｌ ｅ
镁 合 金 化 学 氧化 膜 的 耐蚀 性 研 究
李 雪松 姜 东华 余 唐 胜 杨 友 ， ， ，
（ ．长春 工业 大学 材料 科学 与工 程学 院 ，吉林 长春 １ ０ １ ； ．吉林 油 田 新 民采油 厂 ，吉林 松 １ ３ ０２ ２
原 １８０ ） ３ ０ ０
摘 要 ： 究 了镁 合金 氧 化 膜在 酸 、 及 盐溶 液 中的 腐蚀 行 为 ， 研 碱 用光 学显 微 镜观 察 了氧 化 膜及 腐 蚀后
ＬＩＸｕ — ｏ ｇ ，Ｊ ＡＮＧ ｎ — ｕ 。 ｅｓｎ Ｉ Ｄｏ ｇ ｈ ａ ，ＹＵ ｎ — ｈ ｎ 。 Ｔａ ｇ ｓ ｅ ｇ ，ＹＡＮＧ ｕ Ｙｏ
（１ Ｍ ａ ｅ ｉｌ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｃｏ ｌ ｇ ， Ｃｈ ｎ ｃ ｕ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ， ． ｔ ｒａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｌｅ ｅ ａｇｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ
基 体好 。
关
键
词 ：腐蚀 行 为 ； ＭＢ 镁 合金 ；氧化 膜 ８ 文献标 识码 ： Ａ
中 图分类 号 ： ＴＧ１ ４ ４ ７ ．
Ａ ｔ ｙ ｏ ｒ ｏ ｉ ｎ Ｒ ｅ ｉ ｔ ｎｃ ｆ Ｍ ａ ｎ ｓ ｕｍ Ｓ ｕｄ ｎ Ｃｏ ｒ ｓ ｏ ｓ ｓ ａ ｅ ｏ ｇ ｅｉ Ａｌｏ ｅ ｉ ａ ｘ ｄａ ｉ ｎ Ｆｉｍ ｌ ｙ Ｃｈ ｍ ｃ ｌＯ ｉ ｔ ｏ ｌ