镁合金表面处理的研究现状
镁合金表面处理工艺研究
越来越严格的限制，1993～1994年欧洲汽车制造商提出“3L汽油轿车"的新概
念。1996年德国教育部投资2400万马克，由阿伦工业大学、慕尼黑工业大学、
杜易斯堡大学、多特蒙德大学以及大众汽车公司等44家单位展开了针对汽车轻
量化、代号为“MADICA"的联合攻关项目。日本通过了“家电回收法"以限制
工程塑料的使用，率先将镁合金用于制造笔记本电脑、移动电话、摄像机、数码
相机，并正在计划将其推广到电视、投影仪、音响等电子和通讯器材上。美国制
定了PNGV(新一代交通工具伙伴)的合作计划，其目标是生产出消费者可承受
的每100km耗油3L的汽车，且整车至少80％以上的零件可以回收这些要求迫使
汽车制造商采用新材料、新工艺和新技术，生产质量轻、耗油少、符合环保要求
志。大众，奥迪和菲亚特汽车公司纷纷使用镁合金。在未来的七八年中，欧洲汽
车制造业使用镁合金将占镁消耗总量的14％，预计今后将以10％-20％的速度递
增，2005年将达到20万吨。
美国、欧洲、日本等发达国家投入大量人力和物力，实施多项大型联合研究
发展计划，研究用镁合金制造汽车零部件，这将极大促进镁合金在汽车上的应用。
镁合金的表面会生成一层自然氧化膜，在pH值为11. 5的溶液中生成的是Mg（OH）2膜，但这两种膜都起不到保护作用，这是因为所形成的氧化膜的体积与所消耗镁原子的体积比为0. 79。
化学转化膜能提供比自然形成的保护膜更好的保护效果，更重要的是，使表面膜从碱性转变为中性，使进一步的涂装保护变得更容易。化学转化膜处理方法常用的有2类：一类以磷酸盐作成膜剂，另一类以铬酸盐作成膜剂。目前技术较成熟的化学转化膜处理方法是铬酸盐处理，用以铬酐和重铬酸盐为主要成分的水溶液进行化学处理获得保护膜。
镁合金(AZ31B)表面复合涂层的涂装及性能研究的开题报告
镁合金(AZ31B)表面复合涂层的涂装及性能研究的开题报告一、选题背景随着现代工业的不断发展，镁合金逐渐成为一种重要的结构材料，并广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
然而，镁合金表面的化学和物理性质决定了其具有较差的耐蚀性、耐磨性和耐热性。
因此，镁合金表面的涂覆技术已成为一种不可或缺的处理方法，可以显著提高其性能和使用寿命。
传统涂覆方法包括电镀、喷涂和热喷涂等，但存在一些缺点，例如产生大量废水和废气、影响环境和健康等。
相比传统涂覆方法，复合涂层技术具有环保、高效、低成本等优点，因此越来越受到重视。
复合涂层是将两种或以上的材料结合在一起形成的一种新材料，它可以综合利用不同材料的优点，提高表面的性能和耐久性。
目前，国内外已有一些关于镁合金表面复合涂层的研究，但其研究对象多为AZ91D、WE43等较常见的镁合金，而对AZ31B的研究相对较少。
因此，本研究将着眼于AZ31B镁合金，采用复合涂层技术制备涂层，旨在提高其耐蚀性、耐磨性和耐热性，为该材料的应用提供有效支持。
二、研究内容1. 选取合适的复合涂层材料：根据涂层的应用环境及需求，选取适合AZ31B镁合金的复合涂层材料。
2. 设计涂层的制备工艺：根据选定的复合涂层材料和AZ31B镁合金的物理和化学性质，确定制备涂层的工艺条件。
3. 制备复合涂层：采用物理沉积（磁控溅射、电子束蒸发等）或化学沉积（溶胶-凝胶、浸渍法、电泳沉积等）等方法制备复合涂层。
4. 分析涂层的性能：利用电化学沉积、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、拉伸试验等测试手段，分析复合涂层的性能和表面形貌。
5. 评价涂层对AZ31B镁合金的影响：对比未经涂层的AZ31B镁合金和涂层处理后的AZ31B镁合金，评价涂层对其耐蚀性、耐磨性和耐热性的影响。
三、研究意义1. 探索AZ31B镁合金表面涂层的制备方法：本研究将针对AZ31B镁合金的特殊物理和化学性质，研究适合其表面涂覆的复合涂层材料及制备工艺，为该材料的应用提供技术支持。
镁合金表面处理方法的优化和改进
镁合金表面处理方法的优化和改进镁合金是一种具有轻质、高强度、高比刚度和较高的热导率等优点的金属材料。
它广泛应用于航空、汽车、电子、医疗和军工等领域。
然而，镁合金在实际应用中，由于其表面容易氧化、腐蚀和磨损等问题，其应用范围受到一定的限制。
因此，为了提高镁合金的表面性能，人们研究并发展了各种表面处理方法。
本文将对镁合金表面处理方法的优化和改进进行探讨。
一、化学处理方法化学处理是目前使用最广泛的一种表面处理方法。
其中，单位面积处理成本低、处理厚度易控制、成型成本低、处理速度快等特点使其在实际生产中得到广泛应用。
1.1 酸蚀处理酸蚀处理是指将镁合金表面暴露在稀酸性溶液中，以形成一层具有一定厚度、均匀、致密并表面平整的氧化膜。
氧化膜的厚度和性质取决于酸性溶液的成分、浸泡时间和处理温度等因素。
酸蚀处理可以提高镁合金表面的耐腐蚀性和耐磨性，并可以提高其表面美观度。
然而，酸蚀处理也存在一些缺点。
首先，如果酸性溶液中的浓度、处理温度、时间等因素不恰当，会导致镁合金表面粗糙、不规则、氧化膜薄和不致密等缺陷。
其次，氧化膜虽然可以保护镁合金表面免于腐蚀和磨损，但其本身也具有一定的脆性，易于剥离和破裂。
为了克服这些缺点，人们进行了一系列的研究。
例如，可以通过改变酸性溶液的成分、添加复合添加剂、控制温度等因素来改善氧化膜的性质。
此外，还可以将酸蚀处理与其他表面处理方法结合起来使用，以提高表面成品质量。
1.2 电解沉积处理电解沉积处理是利用电化学原理，在特定条件下，将金属离子沉积在镁合金表面上的一种表面处理方法。
该方法可以形成高质量的金属涂层，具有厚度均匀、致密、耐腐蚀和较高的硬度等优点。
电解沉积处理可以用于制备镀铬、镀镍、镀锌、镀铜等多种涂层。
尽管电解沉积处理具有许多优点，但其存在一些缺点。
首先，处理过程的费用较高，因为需要使用大量的电能和金属离子等。
其次，在实际生产中，如果沉积条件不当，容易造成涂层的不均匀、太薄或太厚等缺陷。
表面处理对AZ91D镁合金性能的影响
表面处理对AZ91D镁合金性能的影响镁合金是继钢铁、铝合金之后发展起来的第三大金属材料，也是有色金属材料中最有开发和应用前途的金属材料之一。
镁合金蕴藏量十分丰富，应用也相当的广。
镁合金在过去很长一段时间主要用作添加剂，用于生产铝合金，其次用于钢液脱硫和球墨铸铁的生产；而如今在航空航天、军工、汽车、通讯电子、军事等领域都得到了广泛的应用。
但镁合金的耐蚀性较差，这成为限制其性能发挥的最大阻碍。
因此，人们在使用前大都需进行表面处理，处理后一般要求其具有耐蚀性、装饰性、耐磨性等。
常用的方法主要有化学转化、电化学镀、阳极氧化、微弧氧化和有机涂层等。
本文以AZ91D镁合金为研究对象，采用三种表面处理工艺(无铬化学转化、喷砂处理及真空沉积钛薄膜)进行处理，与空白样进行性能(硬度、粗糙度、表面形貌、物相组成、耐蚀性能等)比较，对推进镁合金材料的应用具有十分重要的现实意义和经济效益。
实验所用材料为AZ91D压铸镁合金，其化学成分(质量分数，%)为：8.59Al，0.82Zn，0.18Mn，0.049Si，0.004Fe，0.002Cu，0.001Ni，余为Mg。
线切割成30mm×30mm×5mm的试样。
将镁合金样用水磨砂纸手磨至1000#，用粗糙度仪测得表面粗糙度为0.2。
无铬化学转化工艺流程为：打磨→丙酮超声波清洗→吹干→除油脱脂→水洗→化学转化→水洗→(封孔)→水洗→烘干，详见表1(记B1为磷酸盐转化样，B2为转化后封孔样)。
在经过水磨砂纸预磨的基础上，用喷砂机对样品表面进行喷砂处理。
砂粒选用280目白刚玉砂(Al2O3)，喷砂压力0.20MPa，喷砂距离100cm，喷砂时间1min。
用实验型多功能镀膜机在磨好的空白样上沉积金属钛薄膜。
具体工艺为：本底真空度7.2×10-3Pa，温度150℃，工件架公转2.0r/min，Ar2流量150mL/min。
样品炉内清洗：Ar2压力0.4Pa，离子源电流2.0A，偏压695V。
镁合金化学镀
论文课程名称：轻金属表面处理技术班级：学号：姓名：专业：应用化学成绩：镁合金化学镀技术研究进展摘要综述了镁合金化学镀技术的研究历史和现状，重点介绍了镀前处理工序的革新、镀液配方的优化、多元镀以及复合镀技术的开发，在此基础上指出了镁合金化学镀技术今后的发展方向。
关键词镁合金化学镀表面改性Abstract The development history of electroless planting on magnesium alloy is simply introduced and a review is made on the status of it.The research progress in the pretreatment,bath formula,polybasic and composite coating is focused.On the basic of them,the existing questions and development tendency of the electroless plating on magnesium alloy are indicated.Key words magnesium alloys,electroless plating,surface modification1.引言镁作为最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、弹性模量小、尺寸稳定、易于回收等优势。
随着镁加工工艺的改进，特别是环保标准的提高，镁合金逐渐成为继钢铁、铝之后的第三大金属结构材料，在汽车、航空航天、电子等领域有着广阔的应用前景，但是镁合金化学性质活泼，在侵蚀性环境中极易遭受腐蚀破坏，至今没有得到与其资源、性能相匹配的大规模的工业应用，因此，表面防护处理对于镁合金作为结构材料的应用具有十分重要的意义。
目前镁合金的表面处理方法主要有化学镀、电镀、化学转化、阳极/微弧氧化、有机涂装等。
金属镁生产新工艺研究现状与进展
金属镁生产新工艺研究现状与进展摘要：我国镁矿资源丰富，金属镁是一种应用广泛的有色金属，这种金属结构的质量较轻，同时随着社会的发展和科学技术的不断进步，这种金属的适用范围完全社会阶层正在逐步扩大。
特别是当这种金属与其他金属制品结合使用时，所得到的轻金属材料不仅硬度高、性能稳定，而且质量更轻。
这种镁合金已被用于汽车、计算机、通讯、航空航天等许多高端行业，并获得了良好的使用口碑。
关键词：金属镁生产；新工艺；现状；进展引言分析了我国金属镁冶炼行业的现状及特点，对我国炼镁企业的环保技术现状进行了概括。
指出我国金属镁冶炼行业存在产能过剩严重、生产过程高污染高耗能、行业排放标准不尽合理、行业环境管理水平低等问题。
为推进我国金属镁冶炼行业绿色转型发展，建议出台行业环境管理指导意见、开展电解法炼镁关键环保技术研究、尽快启动行业污染排放标准修订、加强无组织排放管控和固体废物处置力度。
1镁与镁合金的性质镁元素在地球上的储量丰富，除地表外，海洋中含量也非常高，开发镁资源，替代其它枯竭资源可实现资源开发的持续性。
1.1镁的物理性质与化学性质镁的密度为1.74g/m³，是铝的¾铁和锌的¼。
原子序数12，密集六方晶有三个自然同位素。
镁与氧的亲和度与镁的性状及外部温度紧密相关。
熔体镁与粉状镁在空气中易爆，镁条在850℃时就可直接燃烧。
高温下的镁可分解生成二氧化硫和MgC2。
卤盐、硫化物、多种氮化物及碳酸氢钠都对镁有侵蚀作用，镁可以将许多卤化物和氧化物还原。
1.2镁合金变形与断裂机理镁合金的变形机理是以位错滑移和晶界滑动蠕变的方式进行的。
蠕变变形及应力水平变化随变形方式改变。
晶界滑动蠕变在室温及正常应力下的变形可忽略，在超过120℃时，晶界原子扩散产生滑动促进蠕变发生。
位错滑移是蠕变变形的一种方式。
位错可以连续产生变形，如果滑移面上的位错挤压，会影响滑移变形。
扩散蠕变是在金属熔点附近低应力背景下产生的。
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势镁合金是一种具有很高应用潜力的轻金属材料，具有低密度、高比强度、良好的机械性能以及优异的导热性能等特点，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
本文将对镁合金研究现状及发展趋势进行分析。
镁合金的研究现状主要表现在以下几个方面：首先，镁合金的合金化研究得到了广泛关注。
镁合金的低强度和低塑性是其在一些领域应用受限的主要原因，因此对镁合金进行合金化改性成为研究的重点。
通过添加合适的合金元素，如锌、铝、锆等，可以有效提高镁合金的强度和塑性，提高其综合性能。
其次，镁合金的热处理研究逐渐深入。
热处理是改变镁合金微观组织和提高其力学性能的重要方法。
目前，研究者们对镁合金的时效处理、固溶处理、稳定化处理等进行了广泛研究，并通过优化热处理工艺，提高了镁合金的强度、塑性和耐腐蚀性能。
此外，镁合金的表面处理研究也受到了广泛关注。
镁合金的表面活性、氧化倾向性和易腐蚀性是其应用受限的主要障碍。
目前，研究者们通过电化学氧化、化学镀、溶液渗硅等方法，改善了镁合金的表面性能，并提高了其耐腐蚀性、耐磨损性以及附着力等性能。
镁合金的发展趋势主要有以下几个方面：首先，镁合金的含量逐渐增加。
由于镁合金的低密度和良好的机械性能，具有很高的轻量化潜力，因此将镁合金应用于航空、汽车等领域，可以有效减轻重量，提高能源利用效率。
其次，镁合金的合金化方法将更加多样化。
目前的镁合金大多采用铸造方法制备，但铸造合金化有一定的局限性，不能满足特殊应用的需求。
因此，未来的研究重点将更加注重新型合金制备方法，如粉末冶金、堆积成形、等离子体喷涂等。
此外，镁合金的结构设计将更加系统化。
随着对镁合金研究的深入，研究者们发现材料的微观组织和结构对其性能具有重要影响。
因此，在今后的研究中，将更加注重镁合金的晶粒尺寸、晶界结构和取向等方面的设计和控制，以进一步提高材料的性能。
综上所述，镁合金的研究现状正朝着合金化、热处理和表面处理等方向深入发展，未来的发展趋势将更加注重轻量化、多样化的合金化方法以及系统化的结构设计。
镁合金表面处理技术现状
镁合金表面处理技术现状
镁合金作为一种轻量化材料，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，镁合金在应用过程中存在着易氧化、耐磨性差、腐蚀性强等问题，需要进行表面处理以提高其性能。
目前，镁合金表面处理技术主要包括化学处理、电化学处理和物理处理等方法。
1. 化学处理：常见的化学处理方法包括酸洗、碱洗、酸碱中和、酸洗除油和镀硬铬等。
酸洗可以去除镁合金表面的氧化层和杂质，提高镁合金的表面质量和附着力；碱洗可以去除表面的油污和有机物；酸碱中和可以中和残留的酸碱溶液；酸洗除油可以去除镁合金表面的油脂和污染物；镀硬铬可以提高镁合金的硬度和耐腐蚀性。
2. 电化学处理：电化学处理主要包括阳极氧化和电沉积等方法。
阳极氧化可以形成一层致密的氧化膜，提高镁合金的抗氧化、耐蚀和耐磨性能；电沉积可以通过电解沉积金属或合金在镁合金表面，改善表面的硬度、耐磨性和耐蚀性。
3. 物理处理：物理处理主要包括机械研磨、喷砂、阳极砂化等方法。
机械研磨可以去除镁合金表面的氧化层和粗糙度，提高表面质量；喷砂可以通过高速喷射硬度较高的粒子，去除表面的氧化层和杂质；阳极砂化可以通过在阳离子溶液中进行磨料刷砂，提高表面的粗糙度和附着力。
综上所述，镁合金表面处理技术涵盖了化学处理、电化学处理和物理处理等多种方法，不同的处理方法可以根据具体需求选择，以提高镁合金的性能和使用寿命。
镁合金表面处理工艺的研究的开题报告
镁合金表面处理工艺的研究的开题报告
1. 研究背景
镁合金作为一种新型轻质金属材料，具有优良的物理、化学和机械
性能，广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。
然而，镁合金的表
面经常会遭受腐蚀、氧化、磨损等问题，影响其应用寿命和性能。
因此，研究镁合金表面处理工艺，提高其表面耐蚀和耐磨性能，具有重要的理
论意义和实际价值。
2. 研究目的
本研究旨在探究镁合金表面处理工艺，提高镁合金表面的耐蚀性和
耐磨性，为镁合金的应用提供技术支持。
3. 研究内容
（1）了解镁合金表面处理工艺的基本原理和方法；
（2）研究不同表面处理工艺对镁合金表面性能的影响，包括腐蚀性、磨损性、机械性能等；
（3）评价不同表面处理工艺在实际应用中的效果和可行性；
（4）探索新型镁合金表面处理工艺，提高其表面性能和应用前景。
4. 研究方法
（1）文献资料法：查阅相关文献，了解镁合金表面处理工艺的研究进展和发展趋势。
（2）实验法：选取不同表面处理工艺，制备不同表面状态的镁合金试样，并对其进行性能测试。
（3）分析方法：运用材料分析测试仪器对试样的物理性质、化学成分、表面形貌等进行分析。
5. 研究意义
本研究能够为镁合金的实际应用提供指导，并能够推动其在各个领域的应用发展。
同时，通过探索新型镁合金表面处理工艺，也能够为相关领域的技术创新和产业发展提供有益的参考。
镁合金行业现状-产业报告
镁合金行业现状-产业报告全球镁合金消费量将增至181.4万吨，未来五年CAGR有望达到13%，镁合金行业景气度有望持续向上。
镁合金作为绿色金属材料对节能环保是非常有潜力的。
以下对镁合金行业现状分析。
镁合金是轻量化最佳材料，国内市场渗透率较低增长空间大。
镁合金材料具有比重小，强度高、导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼性、减振性、切削加工性等优点，是轻量化的新兴材料。
据“十三五”镁合金行业研究与产业战略规划分析报告测算，全球各类汽车平均重量在1.2 吨~1.4 吨之间，若全部改用轻量化的新材料，大约能减重20%。
对标欧美日等发达国家，国内镁合金行业复合增速可达23%。
现阶段，国内单车镁合金用量为仅为1.5千克，这一数字对标欧美日发达国家尚存在很大差距。
随着国内油耗标准的不断收紧，预计至2020年中国的单车镁合金用量将逐步接近美国当前用量水准(约3.5 千克)。
2015-2020年我国镁合金需求测算随着技术的不断突破，镁合金棒材、牺牲阳极、管材、型材等简单产品得到了大规模应用，镁合金板材虽然应用领域广，附加值高，但由于技术难度大，还只有少数厂家能进行有限规模的生产。
现从两大市场状况来分析镁合金行业现状。
2019年原镁和镁合金产量分别为91.03万吨和27.75万吨，同比分别增长6.8%和14.9%;镁产品出口量和消费量分别为42.2万吨和39.8万吨，同比分别增长3.4%和8.9%。
镁合金行业现状分析，2020年1-6月，原镁产量49.9万吨，同比增长8.2%。
我国镁合金研究和应用起步较晚，相关技术相对落后，与国际上处于先进地位的美国、德国相比还存在一定的差距。
因此，提高我国镁合金应用技术水平，扩大镁合金用途和用量，对提升我国产业竞争能力具有重要的战略意义。
环保趋严，冶炼环节或将长期制约原镁供给。
海外原镁冶炼成本难以与国内厂商竞争，预计未来5年海外镁合金产量增长有限;国内环保政策持续高压，落后产能不断出清，镁合金行业现状预计未来5年国内镁合金产量将稳步增长。
镁合金表面防腐层的研究现状
验和盐雾试验 ，考察 了镁 合金 表面铝 涂层在 氯离 子 中的耐
蚀 性能及其腐蚀行为 。结 果表 明封孔处 理后 的铝涂 层对 基
体镁合金起到 了很好 的保护 作用 ，提 高了基 体镁合 金 的耐
蚀性能 。未经封 孔 处 理 的涂 层 存 在孑 Ｌ 隙 ，不 能 有 效 保 护 基体。 张津和 Ｃ ｈ ｉ ｕ Ｌ Ｈ 等人［ ４ ５ ］ 分别开 展了 Ａ Ｚ９ １ Ｄ和 Ａ Ｚ ３ １
镁合金表 面防腐 的金属及其 合金涂 层主要 有喷 涂涂层 、渗
金属涂层 、磁控溅射膜 以及金属镀层等 。
喷涂涂层 制备方法 是利用某 种热 源将喷 涂材料 迅 速加 热到融化或半熔化状态 ，再经过高速气流或焰 流使 其雾化 ，
加速喷射在经预处理 的零件 表面上 ，使 材料表 面得 到强 韧
关 键 词 ：镁 合 金 ； 防腐 蚀 ；金 属 涂层 ；陶瓷 涂 层 ；化 学转 化 膜 ；有 机 膜 中 图分 类 号 ：ＴＧ１ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 前 言
镁合金具有较低 的密度 ，较 高的 比强 度 和 比刚度 以及
镁合金的表面处理
镁合金汪铸件的表面处理清华大学机械丁程系曾大本张鹏摘要：按照表面成膜过程中有无外加电压作用，将现有镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜技术和阳极氧化成膜技术二大类。
分别介绍了化学成膜技术中的铬化处理、磷化处理、锌置换处理、化学腐蚀处理等4类表面处理技术和阳极氧化成膜技术中的常规阳极氧化、等离子体微弧阳极氧化等2类表面处理技术，同时还简要地介绍了作者新近开发的镁合金压铸件交流等离子体微弧氧化处理技术，论述了上述各种技术的特点，总结了在各种表面处理过程中获得高质量膜层应该注意的关键问题，并明确了镁合金压铸件表面处理技术今后的发展方向。
关键词：镁合金压铸件表面处理关键问题发展方向ABSTRACT ： The existing surface treatment technology of magnesium alloy die casting were divided into two groups such as chemical coating and anode coating according to whether the voltage being exerted during coating。
The four types of surface treatment technology such as chromate treatment， phosphate treatment， zinc displacement treatment and chemical corrosion treatment in chemical coating and two types such as conventional anode coating and plasma microarc anode coating in anode coating were introduced together with the alternating current plasma microarc oxidization coating which was developed bythe author recently The characteristics of these kinds of technology were discussed． The critical problems for good coat in the process of these kindsof surface treatment were summarized。
210984048_镁合金微弧氧化膜层性能优化研究进展
表面技术第52卷第3期镁合金微弧氧化膜层性能优化研究进展张祥1，周亮1，贾宏耀1，冯宴荣1，赵李斌2，房大庆3（1.长安大学 材料科学与工程学院，西安 710064；2.山西银光华盛镁业股份有限公司，山西 闻喜 043800；3.西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室，西安 710049）摘要：镁合金是一类重要的工程材料，具有许多优良的物理、化学性能，在航空航天、交通运输、电子通信、生物医学和能源等领域具有广阔的应用前景。
镁合金的应用受到其高化学活性的限制，需要进行表面处理，以避免腐蚀。
在众多表面处理技术中，微弧氧化技术极大地改善了镁合金的综合性能。
其中，工艺参数对膜层性能有着重要的影响。
在分析微弧氧化膜层厚度、微观结构和相组成成因的基础上，结合国内外研究现状重点阐述了电解质、颗粒添加物、电参数（电流模式、电压、电流密度、占空比、频率和氧化时间）对膜层耐蚀性、耐磨性及生物学性能的影响，并由此引出调控导向性、陶瓷膜增韧、性能匹配优化及能源利用率等关键问题。
此外，还探讨了研究者针对上述问题采取的解决方案，并分析了方案的合理性。
最后，结合镁合金微弧氧化目前存在的问题对其未来发展进行了展望。
关键词：镁合金；微弧氧化；耐蚀性；耐磨性；生物学性能中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)03-0122-12DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.03.009Research Progress on Performance Optimization of Micro-arcOxidation Films on Magnesium AlloysZHANG Xiang1, ZHOU Liang1, JIA Hong-yao1, FENG Yan-rong1, ZHAO Li-bin2, FANG Da-qing3(1. School of Materials Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China; 2. Shanxi Yinguang HuashengMagnesium Co., Ltd., Shanxi Wenxi, 043800, China; 3. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials,Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China)ABSTRACT: Magnesium alloy is an important engineering material with many excellent physical and chemical properties, which has broad application prospects in the fields of aerospace, transportation, electronic communications, biomedicine, energy, etc. However, the application of magnesium alloy is limited by its high chemical activity, so surface treatment is required to avoid corrosion. Micro-arc oxidation (MAO) leads the working area from the Faraday area to the high-voltage discharge area,收稿日期：2022–01–25；修订日期：2022–06–14Received：2022-01-25；Revised：2022-06-14基金项目：陕西省重点研发计划（2021GY–244）；陕西省自然科学基础研究计划（2021JLM–41）；西安交通大学金属材料强度国家重点实验室开放课题（20202204）Fund：Shaanxi Province Key Research and Development Program Project (2021GY-244); Shaanxi Province Natural Science Basic Research Program Project (2021JLM-41); State Key Laboratory of Strength of Metal Materials, Xi'an Jiaotong University Open Subjects (20202204)作者简介：张祥（1998—），男，硕士生，主要研究方向为镁合金表面处理技术。
镁合金表面功能化处理研究
镁合金表面功能化处理研究随着科技的不断发展，人们对于材料的性能和功能要求也越来越高，尤其是在工业领域中，材料的使用要求越来越复杂。
而镁合金作为一种轻质高强度材料，在汽车、航空等领域有着广泛的应用前景。
然而，由于其表面反应性强，易受腐蚀和氧化，导致镁合金在使用中存在一定的局限性，因此为了提高镁合金的耐腐蚀性和机械性能，研究镁合金表面的功能化处理显得尤为重要。
一、镁合金表面处理的现状及进展针对镁合金表面的各种处理方法，如机械处理、电化学处理、化学处理等，已经被广泛研究和应用。
在一系列研究中发现了一些值得注意的结果。
例如，获得较低的表面粗糙度可以改善材料的疲劳寿命，增强其耐腐蚀性能。
另外，一些研究表明，采用阳极氧化（AAO）等处理方法可以改善镁合金表面的硬度和抗腐蚀性能。
同时，机械化学处理（MCP）等方法也被引入到镁合金表面处理中，提高材料的附着力和表面的膜层的质量。
二、镁合金表面化学成分分析在研究镁合金的功能化处理方法时，化学成分的分析是不可避免的环节。
目前，表面分析技术如扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）等方法被广泛应用于分析镁合金材料表面的成分和结构。
在具体实验中，研究者通常将材料的表面暴露于不同的腐蚀条件下，然后进行化学成分分析，并通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外（FTIR）等方法对处理后的镁合金表面多种结构进行分析。
三、镁合金密度和电化学性能的改进在表面处理的过程中，改善镁合金的密度和电化学性能是一个重要的目标。
目前，很多研究都着眼于其中的一些技术方案，例如采用离子注入（II）处理技术、离子束辐照（IBI）和化学涂层等方法来提高材料的密度和电化学性能。
除此之外，也有不少研究者对纳米表面和多层膜层技术进行了不同的研究，以进一步改善材料的某些性能。
例如，通过制备在表面上涂上纳米二氧化硅层（SiO2）等方法来直接控制镁合金结构和表面性质，进而提高其耐磨性和耐腐蚀性。
而采用多层膜层技术则是通过控制不同材料层之间的界面控制材料表面的多种性能。
镁合金表面化学转化膜研究进展
镁合金表面化学转化膜研究进展摘要：总结镁合金表面化学转化膜的研究现状，介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钥酸转化膜的处理工艺，讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理，分析各种化学转化膜的优缺点，展望今后镁合金表面化学转化膜的发展方向。
关键词：镁合金；化学转化膜；腐蚀防护；磷酸盐0引言镁合金具有密度小、比能量大、强度高和电磁屏蔽性能好等优点，广泛用于汽车、航天电子通信和工程结构材料等领域[1]。
但纯镁的标准电极电位非常负(-2.37 V，vs SHE)，其腐蚀电位因介质而异，一般在-1.65～+0.5V之间[2]。
大部分镁合金性质活泼，容易在各种使用环境中被腐蚀，极大地限制了镁合金的开发与应用。
适当的表面处理能够极大地改变镁合金的耐腐蚀性能，扩大镁合金的使用范围[3]。
镁合金的表面处理方法很多，如电镀或者化学镀、金属涂层、阳极氧化、化学转化膜处理、激光处理和离子注入等[4-6]。
镁性质活泼，MgO会在合金表面迅速形成，阻碍沉积金属与基底形成金属键；基底的空隙和夹杂会成为镀层空隙的来源，使得金属涂层质量欠佳：镁在普通镀液中与其他金属离子的置换反应十分强烈，导致置换层松散无力[3]。
激光处理和离子注入等制备的涂层耐蚀性能优越，但生产设备昂贵，成本过高，工件形状尺寸受到限制[2]。
阳极氧化或微弧氧化膜具有很高的硬度和良好的耐蚀性，但设备占地大，投资较大，能耗高，膜层空隙率高，难以大规模推广应用。
化学转化膜法也称为化学氧化法，是使金属工件表面与处理液发生化学反应，生成一层保护性钝化层，化学氧化法生成的氧化膜比自然形成的保护膜有更好的保护效果，是提高镁合金防蚀性能最常用、最有效的方法。
与阳极氧化处理工艺相比，化学转化膜比较薄(0.5~3.0rtm)，可用于保护涂料的基底，尤其适用于在特定环境下的防护，比如运输或储存过程中镁的防护和镁合金机械加工件表面的长期防护；而且化学转化膜工艺设备简单，投资少，处理成本低，并能够显著提高镁合金的腐蚀抗力，在镁合金表面处理中占较大比例[5-6]。
镁合金表面处理技术的现状和发展方向
在当今工业领域中，镁合金作为一种重要的结构材料，其在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
由于镁合金具有密度低、比强度高、导热性能好的优点，因此备受青睐。
然而，镁合金表面处理技术的发展也成为了当前研究和应用的热点之一。
本文将从镁合金表面处理技术的现状出发，深入分析其发展方向，并探讨这一技术对材料性能和工业应用的影响。
一、镁合金表面处理技术的现状镁合金作为一种结构材料，其表面处理技术对其性能和应用起着至关重要的作用。
目前，主流的镁合金表面处理技术包括阳极氧化、化学转化膜和表面涂层等。
这些技术在提高镁合金的耐蚀性、耐磨性和耐热性方面发挥着重要作用。
然而，现阶段的镁合金表面处理技术还存在着表面粗糙度大、涂层附着力差等问题，限制了其在高端领域的应用。
有必要研究和探讨镁合金表面处理技术的发展方向，以期在提高材料性能的满足工业对材料的高要求。
二、镁合金表面处理技术的发展方向随着材料科学和工程技术的不断发展，镁合金表面处理技术也在不断突破和创新。
未来，镁合金表面处理技术的发展方向主要包括以下几个方面：1. 新型表面处理技术的研发目前，针对镁合金表面处理技术存在的问题，研究人员正在积极探索开发新型的表面处理技术，以解决目前技术所面临的挑战。
其中，包括但不限于等离子喷涂、化学沉积、离子渗透等新型技术的研发，以期在提高表面质量和涂层附着力方面取得突破。
2. 多功能复合涂层的设计与应用为了进一步提升镁合金表面的性能，研究人员还在探索开发多功能复合涂层技术，以实现在耐磨、耐蚀、耐热等方面的多重性能提升。
这将为镁合金在航空航天和汽车制造等领域的应用提供更多可能性和机遇。
3. 绿色环保表面处理技术的应用随着全球环境保护意识的提高，绿色环保的表面处理技术备受关注。
未来，镁合金表面处理技术的发展也将更加注重环保和可持续发展，致力于研究开发环保型、低能耗的表面处理技术，以实现材料性能提升与环境保护的双重目标。
三、个人观点和理解从我个人的角度来看，镁合金表面处理技术的发展前景十分广阔。
镁合金腐蚀与防护研究现状及进展
１ 镁 合 金 的 腐 蚀 特 点
纯镁 的标准 电极 电位 为 一２ ３ 故 镁 及 其合 ． ７Ｖ，
Ｋ． Ｋａｎ ｉ 比较 了 高纯 镁合 金 ＡＺ １ Ｕ． ｉｅ＿ ７ ９ ＨＰ与普 通 的 ＡＺ １ 合 金 的盐 雾 腐 蚀 速 率 ， 现 ＡＺ １的 腐 ９镁 发 ９
蚀速 率是 ＡＺ １ ９ ＨＰ的 １ ９倍 。另外 稀 土在 镁合 金 中
其存在 的时 间极短 。镁合 金 的腐蚀具 有特 殊 的 电 ］
化 学现象 ， 之 为 负差 数 效 应 （ ｇ ｔ ｅＤ ｆ ｒｎ ｅ 称 Ｎｅ ａｉ ｉ ｅｅ ｃ ｖ ｆ Ｅ ｆｃ， Ｅ ， ｆ ｔＮＤ ） 即镁 的 阳极 溶 解 反应 速 率 和 阴极 析 ｅ
有 害 的析 出相 ， 轻腐蚀 程度 ， 减 同时还 能形成 非 晶态 的氧化膜 ， 高 耐蚀 性 ［ 提 １ 。Ｇ Ｌ Ｍａ ａ ． ． ｋ ｒ等 发 现
制 了镁 合金 的广泛 应 用 ， 得 镁合 金 的诸 多 优势 得 使
不 到充 分的发 挥 。近 些 年来 ， 内外 的 研 究者 从 不 国
同的角 度来提 高镁 合 金抗 腐 蚀 性 能 ， 要有 以下 几 主
种方 法 ：１ ）开发新 合金 及提 高纯度 ； ）采 用快速凝 ２
固技术 限制有 害杂质 的危 害 ； ）表 面处理 。 ３
氢 反应速率 随外 加 电压 的增 高或 外加 电流 密度 的增
快 速凝 固工 艺可 以改变 Ｍｇ及 Ｍｇ合金 表 面膜 的组
成 和结构 ， （ Ｍｇ ＯＨ） 由晶体 型转变 成无定 形 的膜 结 ｚ 构， 从而提 高 了合金 的耐蚀 性 。
２ ３ 表 面 处 理 ．
大都 呈现加ห้องสมุดไป่ตู้快 的趋 势 ， 这与 正 常 的 电化 学 理 论 是相
分析与展望：镁合金表面化学镀镍前处理工艺
分析与展望：镁合金表面化学镀镍前处理工艺镁合金化学镀镍的前处理步骤主要包括除油、酸洗、活化和预制浸中间层等，下面分别进行介绍。
1/除油镁合金化学镀前处理除油一般包括有机溶剂除油、碱洗除油及电化学除油。
有机溶剂除油通常采用无水乙醇、丙酮等，使用无水乙醇在超声波环境中对AZ91D镁合金进行除油，效果良好。
该方法操作简单，除油速度快，但除油污量少，除油效果不理想。
碱洗除油可除去较多油污并使镁合金表面钝化，其成分以氢氧化钠为主，根据污染物的不同，可加人磷酸钠、碳酸钠等。
对比氢氧化钠+磷酸~1+OP乳化剂和磷酸氢二钠+碳酸钠+焦磷酸钠的碱洗效果，发现前者的除油效果更好。
电化学除油又称电解除油，是在直流电作用下将镁合金表面油污除去的方法除油效果较好，但操作相对复杂。
2/酸洗活化酸洗可去除镁合金表面的锈迹、氧化皮等，同时粗化表面，提高基体与镀层的结合力。
酸洗包括含铬酸洗和无铬酸洗。
①含铬酸洗含铬酸洗液通常以CrO为主要成分，具有很强的氧化性。
CrO3酸洗后，中温下对AZ91D镁合金进行化学镀镍，极化曲线显示，镀层的腐蚀电位高于基体，腐蚀速率明显降低。
研究含铬酸洗液对镀层性能的影响，确定了最佳的酸洗工艺为：240g/LCrO3，40mL/LHNO3，酸洗时间30S。
含铬酸洗液具有良好的刻蚀效果，且不会对镁合金基体造成较大的过腐蚀，应用较多，但铬酐是剧毒物质，对环境及人体健康都存在严重的影响，故无铬酸洗成为酸洗工艺的研究趋势。
②无铬酸洗无铬酸洗液包括酸性酸洗液及碱性刻蚀液。
无机酸中，硝酸对镁合金的刻蚀作用最好，磷酸稍差，硫酸不宜。
采用无铬的酸洗液(H3PO4200mL/L、Na2MoO4·2H2O5g/L)在45℃下处理5～10S，活化后酸洗并化学镀镍，得到了耐蚀性良好的NiP镀层。
以硝酸十磷酸代替含铬酸洗液，开发了一种无铬、低氟的镁合金化学镀镍工艺。
图1为酸洗工艺1(CrO125g/L，68%HNO3110mL/L，室温处理30-60S)和工艺(68%HNO330g/L，85%H3PO4，室温处理30～40S)的酸洗效果比较，可知工艺2处理后，镁合金获得了更好的腐蚀形貌，增加了镀层和基底间的结合力。
镁合金铸件表面处理技术现状
到重视 ， 本研究 了高锰酸 盐处理 工艺 。结 果表 明 ， 高锰 酸钾 日 用
加硝酸处理 的 Ａ ９ 台金表 面转 化膜 由锰 的氧化 物 、 氧化物 和 Ｚ１ 氢 况， 做了大量研究工作来 改善氧化膜 的致 密性 。他们发 现加入碳 镁 的氢氧化物组成 ， 其成膜速度快 、 膜较 厚 ：各项腐 蚀试验表 明 ， 化物和硼化物都能增加镁 阳极氧化膜 的密度 ， 在此基 础上 开发 出 这种高锰酸盐处 理的 Ａ ｇ 台 金耐蚀 性 与 Ｍ ３铬 酸盐处 理法 耐 Ｚｌ Ｘ 阳极氧 化工艺 。这套工艺包括 Ｕ Ｅ５ Ｕ Ｅ２两种方法 ， Ｂ －、 Ｂ － 两者 的电 蚀性相 同Ｉ 。穗 国 Ａ Ｃ表面处理技 术公 司新开发 出一种无 铬的 ｓ 】 Ｈ 解 液主要构成和 阳极 氧化处 理条件见 表。用 Ｕ Ｅ５ 理 的镁台 转化涤层处理工艺。这种工艺处理的 Ａ ９Ｈ Ｂ －处 Ｚ １ Ｐ和 Ａ Ｓ Ｈ Ｍ Ｏ Ｐ试样的 金工 件 表 面 膜 以 ｓ ４为 主 ， 白色 。Ｕ Ｅ２法 表 面 膜 以 盐雾试验表明 ， ｉ ０ 呈 Ｂ． － 其耐蚀性 与铬酸盐处理试样 的耐蚀性 相同。这种 工艺得到的转化膜 厚度约 １ａ ， 良好 的导 电性 ， 于做 电泳有 ｎ有 ｔ 适 膜 致密 性都显著 高于普通 阳极氧化工艺 ， 的孔小 ， 膜 分布较 均匀。 机涤层的底层 。这 种工艺完 全可 以利用 现有 的铬酸盐 处理 工艺 Ｕ Ｅ５ Ｂ ． 法镁合金表面膜 的耐蚀性和耐磨性都高于 Ｕ Ｅ２法 ＿ 。 － Ｂ － ４ Ｊ 生产 来实施 ． 适于处理各牌号的铸造 、 压铸 、 轧制镁台 金。这 种新
树脂保护膜 的 Ａ ９Ｈ Ｚ １ Ｐ试样盐 雾腐 蚀试 验可 达几 千小时 不 出现
３ 化 学 转 化 膜
化学转化 膜法也称为化学氧化法 ， 是使 金属工 件与处理液发 生化 学反应 ， 生成 一 层保 护性 钝化膜 。同 阳极 氧化 形成 的膜相 比， 这种膜 比较 薄 ， 硬度 和耐腐蚀 性都稍低 。这种工 艺需 用的设 备简单 、 投资少 、 理成本低 ， 于量 少和使 用 环境较 好 ， 工件 处 适 对 表面质量要求不 高的镁合金件 。
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镁合金表面处理的研究现状一.概述镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。
其特点是：密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。
主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。
目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。
主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。
但是，镁的应用和研究相对其它金属严重滞后，原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差，而且加工成形比较困难。
与铝、钛能生成自愈钝化膜不同，镁表面生成的氧化膜疏松多孔，不能对基体起有效保护作用，因此，在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中，镁均会遭受严重的化学腐蚀，这极大地阻碍了其广泛应用。
通过合金化的方法来改善其性能，特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。
所以，镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。
目前，电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护，气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注，高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。
二.表面处理方法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。
由于镁合金化学活性高，在酸性溶液中易被腐蚀，因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。
目前，镁合金电镀工艺技术有两种工艺：浸锌-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被过度腐蚀，需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀，吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。
镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。
通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的，这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。
结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。
测试表明，该晶态Ni-P合金层中晶体颗粒细小，镀层致密，耐蚀性能也优于传统的非晶态Ni-P合金层。
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生成一层薄且致密的氧化膜。
覆盖在基体表面的氧化膜比自然形成的氧化镁层更致密，因此，该氧化膜能有效提高镁合金的耐蚀性能，同时，还能作为镁合金涂装的底层，增大涂层的结合力。
铬酸盐处理虽然具有良好的效果，但是铬酸盐对环境污染大，对人体毒性高。
在不久的将来，铬酸盐处理工艺将会被环保、无毒的处理方法如钼酸盐、高锰酸盐和P-Ca复合磷酸盐等处理工艺取代。
用钼酸盐氧化法在Mg-8Li合金表面生成一层致密、均匀的氧化膜，然后再用传统的化学镀镍法制备一层结合力好的Ni-P合金层，使基体获得了良好的耐蚀性能。
磷酸盐-高锰酸盐处理是一种环保、低成本的化学氧化法，但是该方法有较为明显的缺陷：在用该法处理含铝的镁合金时，氧化反应会优先发生于β-Mg17Al12相，因而不能在整个镁合金基体表面生成均匀、覆盖度高的氧化膜层，这在一定程序上影响了其提高镁合金基体耐蚀性的效果。
一种新型的P-Ca复合磷酸盐处理工艺，它能在镁合金表面形成含有Mg、Al、Ca等元素的复合磷酸盐保护膜。
该膜层与基体金属结合牢固，具有类似于铬酸盐膜层的耐蚀性能。
该工艺对环境的污染小，对人体毒性小，可有效取代铬酸盐处理工艺，目前已实现了工业化应用。
镁合金化学氧化处理工艺成本低于电镀和化学镀工艺，因此具有较高的应用潜力。
但是化学氧化膜的表层膜电阻较高，导电性差，这也限制了其在电子产品领域的应用。
在电子产品制造领域，新型的能制备低电阻、高耐蚀性膜层的化学氧化处理技术是未来的研究热点。
3等离子电解氧化技术等离子电解氧化是一种在高电压、大电流密度条件下对金属材料进行表面处理的技术，最终在材料表面生成一层具有三层膜结构的陶瓷质氧化膜层。
该氧化膜层的最外层结构疏松，里层结构均匀、致密，与基体结合良好。
在等离子电解氧化处理过程中，不同时期的镁合金表面膜层的特性及反应特点均有不同：在放电反应初期，膜层为一层很薄的均匀、致密膜层，此时，基体/电解液界面的活性提高，电解氧化反应加速，膜层厚度快速增大，表面变得粗糙；放电反应末期，反应局限在部分活性较高的区域。
等离子电解氧化膜层的结构及性能与基体的成分密切相关。
同一基体的不同区域上生成的氧化膜层的孔隙大小也有显著的差异，这可能是由于α、β相中铝含量不同所致。
另外，不同的合金成分也会导致表面生成的电解氧化膜层耐蚀性有明显的差异。
等离子电解氧化膜层的性能与电流密度、脉冲电流中阴、阳电流所占比例，电解液成分等工艺参数有关。
电流中阴极电流所占比例越大，整体阴极电流密度越大，则等离子电解氧化膜层的孔隙率越低，孔隙越小甚至消失，生成的膜层越致密、完整。
在电解液中添加石墨、ZrO2、Al2O3、Y2O3等颗粒可以生成含有固体微粒的复合氧化膜层，从而提高氧化层的耐蚀性。
在以硅酸盐和硼酸盐为主的电解液中添加少量的苯并三氮唑(BTA)，可使制备出的氧化膜层孔径明显变小，表面更加平整、致密，耐蚀性能显著提高。
4沉积羟基磷酸钙涂层技术镁合金能在人体内降解，降解产物为Mg2+。
镁为人体内第四大金属元素，对人体无毒，因此镁合金是一种很有潜力的医用植入材料。
但是没有经过表面处理的镁合金在人体内的耐蚀性差，降解速度快。
术后一段时间，镁合金植入物会因过度腐蚀而导致功能失效。
另外，镁合金降解过程中会产生大量的氢气，这些气体聚集在植入物周围，若不及时排除会锈发一定的炎症。
羟基磷酸钙是人体骨骼的组成成分，作为植入物不仅对人体没有毒害，而且会促进成骨细胞在其表面吸附，加速骨骼损伤处的愈合过程。
因此，在生物医用镁合金表面沉积羟基磷酸钙涂层可以在改善植入物耐蚀性的同时提高其生物活性。
研究表明，镁合金在生物模拟体液中会生成微量的羟基磷酸钙，但在水溶液中直接合成羟基磷酸钙时，镁离子会阻碍羟基磷酸钙的生成。
在含有Ca2+、Mg2+和H2PO4-的水溶液中添加EDTA后发现，EDTA能有效地与Mg2+发生反应，降低Mg2+的阻碍作用，从而促进羟基磷酸钙的形成。
另外，也可以采用电沉积法在AZ系列镁合金(如AZ31、AZ91)表面生成羟基磷酸钙涂层。
首先在含有Ca(NO3)2、NH4H2PO4的水溶液中电沉积一层预沉积层，然后将该预沉积层置于热碱溶液中与NaOH反应，最终生成羟基磷酸钙。
电沉积合成的羟基磷酸钙涂层为晶态，其微观形貌呈簇状。
TEM照片显示该羟基磷酸钙晶体为针状，晶体结晶不完整，存在多种缺陷。
尽管电沉积生成的羟基磷酸钙涂层并不是完整、致密的均匀膜层，但是极化曲线和阻抗实验表明，该涂层仍能有效地提高基体的耐蚀性能。
人体骨骼中的羟基磷酸钙中含有很多微量物质如CO32-、F-、Mg2+等，这些微量物质能有效地提高造骨细胞与骨骼的结合力，促进骨骼的生长发育，因此，含有微量杂质的羟基磷酸钙涂层具有更高的生物活性。
用溶胶-凝胶法合成羟基磷酸钙时，在前驱体中添加一定比例的F-和Mg2+可以制备Mg2+掺杂的羟基磷酸钙，在此过程中，F-能提高Mg2+的掺杂效果。
但是当驱体中的Mg2+含量过高时，会生成Mg取代β-Ca3(PO4)2。
第一性原理模拟计算表明，Mg2+很难直接取代Ca2+进入羟基磷酸钙晶胞中，而是生成过滤态的磷酸八钙，从而提高羟基磷酸钙涂层的生物活性。
5其他表面处理方法随着研究的深入和仪器设备的改进，新的镁合金表面处理方法不断涌现出来。
这些方法或是将传统表面处理技术与新兴材料相结合在镁合金表面沉积复合膜层，或是运用先进的设备在镁合金表面沉积传统工艺无法制备的功能性涂层。
尽管这些新型涂层的制备技术还不成熟，但是它们均在一定程度上促进了镁合金表面处理技术的发展。
硅烷处理是一种在钢铁材料领域得到了广泛应用的表面处理技术，M.F.Montemor将此方法应用在镁合金表面处理领域，成功地在AZ31镁合金基体上制备了经稀土修饰的碳纳米管/硅烷复合膜层。
微观形貌测试显示该复合膜层表面平整，厚度分布均匀。
扫描振动电极测试技术(SVET)表明，碳纳米管/硅烷膜层的耐蚀性低于单一硅烷化膜层，有明显的电偶腐蚀现象，但经稀土修饰的碳纳米管/硅烷复合膜层耐蚀性较好。
这是因为经稀土修饰的碳纳米管/硅烷复合膜层表面电位分布范围相对较正，不同区域的电位分布更加均匀。
另外，使用不同的硅烷化处理剂制备的硅烷化膜层也有很大的差别。
在汽车制造业中，镁合金汽车轮毂需要进行表面处理以提高其表面耐磨性和硬度。
阴极多弧离子镀膜技术可以在镁合金表面沉积Ti/TiN、Cr/CrN等功能性涂层，提高基体表面的耐磨性，但是目前该工艺制备的沉积层较薄且存在贯穿孔，因此，该工艺制备的膜层硬度不高，耐蚀性较差，还需要进一步的研究与改进。
镁合金的比强度高、刚性好，具有优良的尺寸稳定性、减振性、热导电性和电磁屏蔽能力，并且镁资源丰富、容易回收，这些优点使镁被誉为“21世纪的绿色金属结构材料”，可广泛应用于汽车零件、3C产品、航空航天和军工等领域[1]。
但是，镁的应用和研究相对其它金属严重滞后，原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差，而且加工成形比较困难。
与铝、钛能生成自愈钝化膜不同，镁表面生成的氧化膜疏松多孔，不能对基体起有效保护作用，因此，在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中，镁均会遭受严重的化学腐蚀，这极大地阻碍了其广泛应用。
通过熔体净化技术可以降低镁合金中Ni、Cu、Fe等有害元素的含量以改善其耐蚀性，但幅度有限。
通过合金化的方法来改善其性能，特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展,所以，镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。
目前，电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护，气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注，高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。
一、预处理由于镁的化学性质十分活泼,金属镁暴露在氧化环境中后，表面会迅速形成MgO,妨碍镁基体与沉积金属层之间形成金属/金属键,给表面处理带来极大的困难。
因而，在镁合金进行表面处理前一般要经过复杂的预处理，除去表面附着的油污、锈蚀产物、氧化物等异物，获得具有隔绝环境作用的底层，增加覆层与基材的结合力。
可以说，镁合金表面防护处理成功与否在很大程度上要取决于预处理的效果，常用预处理方法包括机械清理（机械抛光、干喷砂、湿喷砂等）和化学清洗（溶剂清洗除油、乳化除油、碱洗、酸洗等）。
陈其亮等人将机械清理和化学清理相结合，发现镁合金基体经过喷砂等加工后，其表面结构得到改变，提高了镀覆层的附着力。
不同的镁合金前处理方法对预处理工艺要求不同，如电化学镀早期的DOW公司开发的浸锌法，镀前需要经超声波除油、阴极电解除油、酸洗、活化、浸锌等工序；但用氟化物(HF)活化的效果不佳，浸锌得到的锌保护层不均匀，所以后续处理中难以得到与基体结合良好的镀层或涂层；经过对活化、浸锌工艺不断进行改进,取得了较好的效果。