镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向
镁合金发展现状
镁合金发展现状
镁合金是一种轻质高强度的金属材料,具有优异的机械性能和良好的导热性能,因此被广泛应用于航空航天、汽车和电子等领域。
然而,尽管镁合金具有巨大的潜力,但其发展现状仍面临一些挑战。
首先,镁合金的制造成本相对较高。
相比于铝合金或钢材,镁合金的原材料价格较高,并且加工难度较大。
这导致了镁合金产品在市场上的竞争力不足。
其次,镁合金在易燃性和腐蚀性方面存在一定的问题。
镁合金在高温环境下容易燃烧,同时也容易被大气中的氧气所氧化,从而导致结构的腐蚀和失效。
因此,在实际应用中,需要对镁合金进行表面处理或采取其他防腐措施,以确保其持久耐用性。
此外,镁合金的加工性能也是制约其发展的一个因素。
相比于其它金属材料,如铝合金或钢材,镁合金在加工过程中更容易发生热裂纹和变形等问题。
因此,需要通过研究和开发新的加工工艺和技术,以提高镁合金的可加工性。
然而,尽管面临这些挑战,镁合金仍然有着广阔的市场前景。
随着节能环保和轻量化的需求不断提高,镁合金作为一种轻质材料,具有显著的优势。
据预测,未来几年内,镁合金的需求将呈现出稳定增长的趋势。
为了推动镁合金的发展,需要加强科研和技术创新。
通过改进合金配方、提高镁合金的强度和耐腐蚀性能,可以拓宽其应用
领域。
同时,加强制造工艺的研究,提高镁合金的加工性能,也是促进其产业化的关键。
总之,尽管镁合金在发展过程中面临一些挑战,但其优异的性能使其在轻量化领域具有广阔的市场潜力。
通过加强科研和技术创新,有望克服当前的问题,推动镁合金的产业化和应用。
镁合金热处理的研究现状及发展趋势
镁合金热处理的研究现状及发展趋势镁合金热处理是一种常用的工艺方法,用于改善镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。
在过去几十年里,镁合金热处理的研究取得了显著的进展,但仍存在一些挑战和问题。
本文将介绍镁合金热处理的研究现状及发展趋势。
镁合金由于其低密度、高比强度和优良的机械性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而,镁合金的应用受到其低强度、低塑性和易腐蚀等问题的限制。
热处理是一种改善镁合金性能的有效方法,通过控制合金的组织和相变,可以提高其强度、塑性和耐腐蚀性能。
镁合金热处理的研究主要集中在两个方面:固溶处理和时效处理。
固溶处理是将镁合金加热到高温,使固溶体中的合金元素溶解,然后通过快速冷却来保持溶解态。
这可以提高合金的强度和硬度,但会降低其塑性。
时效处理是在固溶处理后,将镁合金在中温下保持一段时间,使合金元素重新组合形成稳定的析出相。
这可以提高合金的强度和塑性,但会降低其硬度。
然而,镁合金热处理仍面临一些挑战。
首先,镁合金的高反应活性使得热处理过程中易发生氧化和燃烧,需要采取措施保护合金表面。
其次,镁合金的晶粒细化和相变行为对热处理的影响仍不完全清楚,需要进一步研究。
此外,镁合金的组织均匀性和稳定性也是研究的重点。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先,研究人员将继续改进热处理工艺,以提高镁合金的性能。
例如,通过优化固溶处理和时效处理的工艺参数,可以获得更好的力学性能和耐腐蚀性能。
其次,研究人员将探索新的热处理方法,如等离子体处理、激光处理等,以进一步改善镁合金的性能。
此外,研究人员还将研究镁合金热处理对微观组织和相变行为的影响机制,以揭示热处理过程中的微观机制。
镁合金热处理是一种重要的工艺方法,可以改善镁合金的性能。
目前的研究主要集中在固溶处理和时效处理方面,但仍存在一些挑战和问题。
未来的发展趋势包括改进热处理工艺、探索新的热处理方法以及揭示热处理过程中的微观机制。
通过这些努力,镁合金热处理的研究将取得更大的进展,为镁合金的应用提供更好的支持。
2023年镁合金行业市场发展现状
2023年镁合金行业市场发展现状随着现代工业的快速发展,镁合金已经成为了一个备受关注的材料。
在多个领域,如汽车、电子、航空航天等,镁合金都得到了广泛应用。
据市场研究机构预测,未来几年,全球镁合金市场保持增长,尤其是在汽车和航空航天等领域将得到快速发展。
本文将从市场现状、主流应用、发展趋势等方面进行分析。
首先,全球镁合金市场规模呈逐步扩大的趋势。
随着镁合金相关技术的不断发展和镁合金在质量、性能方面的不断提升,市场对镁合金的需求量也在逐渐增加。
据市场研究机构预测,到2025年,全球镁合金市场需求规模将达到310万吨以上,年复合增长率预计将超过6%。
其次,主流应用领域相对单一。
目前,镁合金主要应用于汽车、电子、航空航天、军工等领域。
其中,汽车是当前最大的应用领域,占据了镁合金市场的30%以上。
随着汽车轻量化趋势的持续推进,潜在市场需求将进一步增加。
另外,在电子、航空航天等领域,镁合金也拥有广阔的市场空间,预计未来将有更多新的应用领域出现。
最后,未来的发展趋势主要包括以下几个方面。
第一,应用领域将不断扩大,未来新的应用领域有望出现。
第二,随着相关技术的不断提升,镁合金的质量、性能将得到不断改进,从而进一步提升市场竞争力。
第三,镁合金的生产技术和工艺将不断改进,从而实现更高效的生产和制造。
第四,随着环保意识的不断提升,镁合金在轻量化、耐高温等方面的优秀性能,将受到越来越多的关注。
总之,随着新能源汽车、航空航天等领域的快速发展,镁合金市场前景看好。
我们相信,在未来的发展过程中,随着各类应用领域不断扩大,相关技术的不断推进,镁合金市场规模也将持续扩大。
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。
干货一文了解镁合金的腐蚀与防护
干货一文了解镁合金的腐蚀与防护资源消耗和环境污染已成为21世纪人类可持续发展面临的首要问题。
镁合金以质轻、结构性能优异以及易于回收等众多优点成为装备制造业轻量化发展的首选材料;而且,无论在储量、特性、应用范围、循环利用、以及节能环保等方面和钢铁产业相比,镁合金均具有非常明显的优势。
据预测,随着镁合金应用技术和价格两大瓶颈的突破,全球镁合金用量将以每年20%的幅度快速增长,这在近代工程金属材料的应用中是前所未有的。
大规模开发和利用镁合金的时代已经到来,它必将成为未来产业革命可持续开发资源的核心。
然而,由于镁的化学性质十分活泼,标准电极电位很负(-2.36VSCE),导致镁合金的耐腐蚀性很差,在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀;并且,镁合金的表面膜疏松多孔,MgO的PBR值为0.81,对基体保护能力差。
不适用于大多数的腐蚀环境。
因此,迄今为止,镁的应用仍然非常有限,镁合金的腐蚀与防护问题越来越受到人们的重视。
镁合金要大规模应用于工业,必须选用或开发适当的合金或对镁合金进行各种表面处理,采取一定的防护措施对镁合金构件进行保护。
在近几年的镁合金腐蚀与防护研究热潮中,具有不同功能特性的镁合金表面防护技术被广泛地研究,同时,针对新型镁合金的成分、结构、组织形态等方面也展开了大量电化学腐蚀机理的研究。
下面我们将简要介绍当前镁合金腐蚀与防护发展的现状。
1 镁合金电化学腐蚀行为及影响因素镁合金腐蚀的直接原因是合金元素和杂质元素的引入导致镁合金中出现第二相,在腐蚀性介质中,化学活性很高的镁基体很容易与合金元素和杂质元素形成腐蚀电池,诱发电偶腐蚀;此外,镁合金的自然腐蚀产物疏松、多孔,保护能力差,导致镁合金的腐蚀反应可以持续发展。
镁合金在潮湿的大气、土壤和海水中均会发生电化学腐蚀。
镁合金的腐蚀与纯镁的腐蚀相近,以析氢为主,氢离子的还原过程和阴极析氢过电位对镁的腐蚀过程起重要作用。
腐蚀过程的反应式为:Mg+2H2O→Mg(OH)2+H2↑。
镁合金的国内外发展现状
镁合金的国内外发展现状
一、国外发展现状
近年来,北美、欧洲和日本等发达国家相继加大了对镁合金开发与应用研究的投入。
镁合金应用和研究重点开始从宇航和兵工等领域扩展到民用高附加值产业(如汽车、电脑、通信和家电等)。
围绕镁合金材料的开发,争夺国际商业市场的竞争日趋激烈。
镁合金在电子器件中的应用增长加快,日本松下、NEC、SONY以及欧洲、美国、台湾等著名公司已经用镁合金制造便携式电脑、手提电话、摄录像机壳体,显示出了极强的竟争力。
二、国内发展现状
我国目前在镁工业方面拥有三项“世界冠军”。
第一是镁资源大国,储量居世界首位;第二是原镁生产大国;第三是出口大国。
尽管如此,我国的镁工业还存在着不少问题,主要表现在:1)原镁生产技术比较落后,质量不够稳定;2)出口产品绝大多数是廉价的纯镁锭,镁合金出口比重只有15%左右;3)原创性的研究成果缺乏,目前出口的所有镁合金锭几乎全部按照国外的牌号生产,而且在镁合金产品加工中的关键技术和装备大部分依靠进口。
中国镁合金产品的生产和应用现状是,镁合金的优势已经被许多企业所认识,在汽车、摩托车和3C产业中镁合金已经开始获得应用,用户包括上汽、一汽、二汽、奇瑞、隆鑫、海尔等。
例如,一汽铸造有限公司AM50镁合金方向盘骨架;镁合金压铸迅速增长,台湾、香港和大陆投资的镁压铸厂分布在几乎全国各地,各种压铸机数量超过50台,变形镁合金加工开始起步。
镁合金研究现状及发展趋势
镁合金研究现状及发展趋势摘要:镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一,近年来已成为学术界的一个研究热点。
本文主要综述了镁合金的研究进展和应用,介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。
还介绍了镁合金成型技术的研究成果,最后展望了高性能镁合金的发展前景。
关键词:镁合金;高强高韧;成型技术;应用1.引言镁(Mg)是地球上储量最为丰富的元素之一,在陆地、湖泊和海洋中都广为分布,例如,其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%,仅次于占8.1%的铝和5%的铁,居第三位;海水中的镁含量达到2.1×1015吨,可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。
此外,我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。
同时,随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张,开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。
被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的,与其他同类材料相比,它具有密度小,比强度、比刚度较高,可以回收再利用且机加工性能优异,阻尼减震性好,电磁屏蔽效果佳等一系列优点,因此在交通运输(如汽车、摩托车、自行车等工业)、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3],但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。
目前,从全球镁合金研发状况看,发展方向如图1所示[5],我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展,形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链,为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。
图1 镁合金的研发方向[5]Fig. 1 Directions of Mg alloy development2.镁合金的特点及分类通过在纯镁中添加其他化学元素,可显著改善镁的物理、化学和力学性能。
但镁合金同时存在着显著的缺点,下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。
2.1镁合金的优点[6 ~ 8]1)密度小、质量轻。
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
镁合金在汽车上的应用现状
镁合金在汽车上的应用现状
在汽车制造中,镁合金一直被广泛使用。
其中最显著的应用是在车身结构上。
镁合金由于具有低密度、高比强度和良好的刚性、耐腐蚀性以及优异的振动吸收能力等优质属性,因此被广泛应用于车身组件的制造,例如车门、引擎罩、车顶、车尾等等。
此外,镁合金还可以用于汽车内饰的制造,例如方向盘、车门把手、挡杆、仪表板等,这些部件通常被粉饰或者防腐蚀涂层处理过。
虽然镁合金具有很多优质属性,但是它也存在一些限制性问题,例如焊接和加工难度大,易受热和腐蚀等。
因此,在应用镁合金于汽车制造时,需要在材料的选择和加工过程中更加小心。
总体来说,随着技术的不断提升,在未来的汽车制造中,镁合金有望继续发挥其独特的优质属性,并且具有潜力在更广泛的汽车组件上得到应用。
镁合金腐蚀的机理研究及其防腐措施的改进
镁合金腐蚀的机理研究及其防腐措施的改进镁合金是一种轻质高强度的金属材料,具有优良的物理性能和机械性能,因此在航空、汽车、电子等行业中得到广泛应用。
但是,它也具有很强的腐蚀性,容易受到环境因素的影响而产生腐蚀,导致加工精度下降、材料性质变差,甚至影响到安全和寿命。
针对这个问题,科研人员长期以来一直在研究镁合金腐蚀的机理,并且采取各种措施来加以防治。
本文就对镁合金腐蚀的机理及其防腐措施的改进进行探讨。
一、镁合金腐蚀的机理1. 电化学腐蚀镁合金的腐蚀可以归纳为两类,一种是化学腐蚀,另一种是电化学腐蚀。
化学腐蚀是镁合金在一定条件下直接与氧气和水反应而发生的腐蚀,而电化学腐蚀则是在特定条件下,镁合金表面发生的电化学反应。
2. 腐蚀剂的作用腐蚀剂是导致镁合金腐蚀的重要因素,它可以使得镁合金表面形成锈蚀、裂纹、孔洞等缺陷,导致腐蚀加速。
目前认为导致镁合金腐蚀的腐蚀剂主要是盐酸、硫酸、硝酸等酸性物质。
3. 微观结构的影响微观结构是影响镁合金腐蚀的重要因素。
镁合金中存在大量的硬质相,如Mg17Al12、Mg2Si、MgZn2等,这些硬质相会形成电池对,使得材料的腐蚀速度加快。
同时,镁合金中的杂质和异质物也会使得腐蚀加速,因此在制备镁合金时,应尽量控制杂质和异质物的含量。
4. 温度、湿度和来流的影响环境中的湿度、温度和来流都会影响镁合金的腐蚀。
在高温和潮湿的环境中,镁合金的腐蚀速率会明显加快,而存在来流的区域,因为流体的冲蚀和离子的冲刷,也会导致腐蚀的加剧。
二、镁合金防腐措施的改进根据对镁合金腐蚀机理的认识,科研人员制定了多种防腐措施,包括表面处理、防腐涂层和添加合金元素等,这些措施不断得到改进和完善。
1. 表面处理表面处理是保护镁合金的最基本方法之一。
在表面处理中,人们主要采用阳极氧化法、电化学沉积法和化学沉积法等防腐技术。
阳极氧化法是目前应用最广泛的表面处理方法,它可以制备出均匀致密的陶瓷膜,从而有效地保护合金表面;电化学沉积法和化学沉积法则主要用于制备金属涂层或复合涂层。
镁合金防腐蚀技术的研究现状及未来发展方向
0 引 言
由于镁合 金具 有质 轻 、 比强度 高 、 阻尼减 振性好 、 电磁屏 蔽 能力强 、 电导 热性好 、 资源丰富 易于 回收 等特点 , 导 且 近年来 引 起 了世界 各 国的高度重视 , 国、 美 日本 、 国等发达 国家 已将镁 德
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第3 7卷
VO . 7 No. Oc . 0 13 5 t 20 8
第 5期 一综 一
20 0 8年 1 O月
表 面 技 术
SURFACE TECHNOLOGY
一
镁 合 金 防腐 蚀 技术 的研 究现 状 及 未来 发 展 方 向
王敬 丰 覃 彬 吴夏 潘 复生 汤爱 涛 , , , ,
(. 庆 大学 国家镁 合金 材料 工程 技术 研究 中心 , 庆 404 ;. 庆大 学化 学与 化工 学 院 , 1重 重 0 052 重 重庆 4 04 ) 005
[ 摘 要] 镁合金 由于具有优 良的性能而在 电子、 汽车和航 空航 天 工业得到 广泛应 用 , 其较差 的耐 腐蚀 性 能又使其 应用 受 但
we e i to uc d a d e a u td.T h r ce itc a d t e d v l p n ie t n o u a ete t n e h o o isf rma — r n r d e n v l ae he c a a t rsi n h e eo i g d r c i fs r c r a me ttc n lg e o g o f n su aly r s u s d. e i m lo swe e dic s e
[ y w r s Man s m a o ; ors n u aet a n ; o 'inrs t c ;C r n t u t o ead Ke o d ] g ei l y C r i ;S r c e t t C n s ei a e ur t a sa h m n u l oo f r me oo sn e st
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。
镁及镁合金的研究现状与进展
镁及镁合金的研究现状与进展张高会 张平则 潘俊德(太原理工大学表面工程研究所,太原 030024)摘 要:文献综述了镁及镁合金的性能特性,镁合金的合金系列,国内外镁合金的研究现状,镁合金表面处理的各种方法以及镁合金在航空航天、汽车工业、电子工业及民用各个领域的广泛应用,展望了镁合金的应用前景。
关键词:镁 镁合金 表面处理R esearch and Developments of Magnesium and Magnesium AlloysZHANG G aohui ZHANG Pingze PAN Junde(R esearch Insistute of Surface E ngineering of T aiyu an U niversityof T echnology,T aiyu an 030024)Abstract:The properties of m agnesi um and its alloy,a series of m agnesi um alloy and the recent progress i n our count ry and abroad have been respectively sum m arized i n this article.Besi des those,a variety of surf ace t reat ment methods of m agnesi um alloy and the w i de applications i n the f iel ds ofaviation,automobile and elect ronic i ndust ries were also i ncl uded.In the end the development pros2 pect were viewed.K ey w ords:m agnesi um,m agnesi um alloys,surf ace t reat ment 随着21世纪的到来,保护环境,实现可持续发展,已经成为世界各个国家共同关心的问题。
新型金属材料镁合金的发展前景分析
新型金属材料镁合金的发展前景分析Pro s p ects for the De velo p ment of the New Metallic Material,Ma g2 ne sium Allo y高技术邓玉勇朱江李立(青岛科技大学经济管理学院青岛266042)新型金属材料镁合金已被广泛应用于汽车、计算机、通讯及航空航天等众多领域,许多国家将其视为21世纪的重要战略物资,出台了若干重大的研究与开发计划。
在此背景下,深入分析这一新型金属材料的发展前景,并拟定相应的对策,具有重要的意义。
一、镁合金产品特性及应用11镁合金产品特性镁合金是一种能够满足各种行业需求、发展前景极为可观的轻质合金材料。
与目前的主流材料相比,镁合金具有如下几个突出的优点。
(1)重量轻镁合金作为一种轻质金属结构材料,其密度为铝的2/3、钢的1/4;比重只相当于铝的2/3左右、锌的1/4左右、铁的1/4。
在同等刚性条件下,1K g镁合金的坚固程度等于18K g铝和211K g 钢,而同样复杂的零部件,镁合金制品重量比锡轻1/3、比钢制品轻1/2。
这一特性对于现代手提类产品减轻重量及车辆减少能耗有重要意义。
(2)吸震性能高镁有极好的滞弹吸震性能,可吸收震动与噪音,对于用作设备机壳减少噪音传递、提高防冲击与防凹陷损坏十分有利。
其抗冲击性是塑料的20倍。
(3)良好的铸造性能在保持良好结构的条件下,镁制品壁厚可小于016mm,这是塑胶制品在相同强度下无法达到的。
至于铝也只能在112~115mm范围内才可与镁相比。
(4)模铸生产率高与铝相比,镁合金的单位体积热含量更低,这意味着它在模具内能更快凝固。
一般来说,其生产率比铝压铸高出40%~50%,最高可达到压铸铝的两倍。
(5)良好的切削性能镁的良好切削性能表现在:允许较高的切削速度,减少切削加工时间;比其它金属有高出几倍的刀具寿命(极少停机换刀并节省了操作时间与刀具成本);有优良的表面光洁度,并可一次切削获得,极少出现积屑瘤;有良好的断屑特性及温度传导性,可免于使用冷却液或润滑液。
镁合金前景
镁合金前景
镁合金是一种具有广阔前景的材料。
镁合金具有较低的密度和较高的强度,这使得它在航空航天、汽车制造、电子设备和其他领域具有广泛应用的潜力。
首先,镁合金在航空航天领域有着巨大的发展前景。
由于其较低的密度,镁合金可以在航空器结构中减轻重量,提高燃油效率和运载能力。
此外,镁合金具有良好的抗腐蚀性能,使其能够在恶劣的环境条件下长期使用。
因此,镁合金在飞机、卫星、火箭等航空航天器件中的应用有望快速增长。
其次,镁合金在汽车制造领域的应用也具有广阔前景。
相比于传统的钢铁材料,镁合金具有更轻的重量和更高的强度,可以在汽车制造过程中减轻车身重量,提高燃油效率,并降低碳排放。
此外,镁合金的可塑性和可加工性也使其成为制造汽车零部件的理想材料,例如引擎零件、排气系统、底盘和车身结构等。
随着对环境保护和能源效率要求的不断提高,镁合金在汽车制造中的应用有望进一步扩大。
此外,镁合金还可以在电子设备制造领域发挥重要作用。
由于其良好的导电性和热传导性能,镁合金可以用于制造电子设备中的散热器、电池端子、电子封装等部件。
随着电子设备的不断进步和功能的不断增加,镁合金的需求也将不断增长。
最后,镁合金还可以应用于其他一些领域,如武器制造、运动器材、建筑等。
在这些领域,镁合金的低密度、高强度和良好的可加工性能使其成为一种有潜力的替代材料。
总的来说,镁合金具有广阔的前景。
随着社会的进步和技术的发展,人们对材料的要求越来越高,镁合金以其独特的优势逐渐受到关注。
未来,镁合金有望在航空航天、汽车制造、电子设备等领域实现更广泛的应用,推动相关行业的发展。
2023年镁合金行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
镁合金行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录绪论 (4)一、镁合金行业(2023-2028)发展趋势预测 (4)(一)、镁合金行业当下面临的机会和挑战 (4)(二)、镁合金行业经营理念快速转变的意义 (5)(三)、整合镁合金行业的技术服务 (6)(四)、迅速转变镁合金企业的增长动力 (6)二、镁合金行业政策背景 (7)(一)、政策将会持续利好镁合金行业发展 (7)(二)、镁合金行业政策体系日趋完善 (7)(三)、镁合金行业一级市场火热,国内专利不断攀升 (8)(四)、宏观经济背景下镁合金行业的定位 (8)三、镁合金产业未来发展前景 (9)(一)、我国镁合金行业市场规模前景预测 (9)(二)、镁合金进入大规模推广应用阶 (9)(三)、中国镁合金行业的市场增长点 (9)(四)、细分镁合金产品将具有最大优势 (10)(五)、镁合金行业与互联网等行业融合发展机遇 (10)(六)、镁合金人才培养市场广阔,国际合作前景广阔 (11)(七)、镁合金行业发展需要突破创新瓶颈 (12)四、镁合金行业发展状况及市场分析 (13)(一)、中国镁合金市场行业驱动因素分析 (13)(二)、镁合金行业结构分析 (13)(三)、镁合金行业各因素(PEST)分析 (14)1、政策因素 (14)2、经济因素 (15)3、社会因素 (16)4、技术因素 (16)(四)、镁合金行业市场规模分析 (16)(五)、镁合金行业特征分析 (17)(六)、镁合金行业相关政策体系不健全 (17)五、2023-2028年镁合金企业市场突破具体策略 (18)(一)、密切关注竞争对手的策略,提高镁合金产品在行业内的竞争力 (18)(二)、使用镁合金行业市场渗透策略,不断开发新客户 (18)(三)、实施镁合金行业市场发展战略,不断开拓各类市场创新源 (19)(四)、不断提高产品质量,建立覆盖完善的服务体系 (19)(五)、实施线上线下融合,深化镁合金行业国内外市场拓展 (19)(六)、在市场开发中结合渗透和其他策略 (19)六、镁合金行业竞争分析 (20)(一)、镁合金行业国内外对比分析 (20)(二)、中国镁合金行业品牌竞争格局分析 (21)(三)、中国镁合金行业竞争强度分析 (22)1、中国镁合金行业现有企业竞争情况 (22)2、中国镁合金行业上游议价能力分析 (22)3、中国镁合金行业下游议价能力分析 (23)4、中国镁合金行业新进入者威胁分析 (23)5、中国镁合金行业替代品威胁分析 (23)(四)、初创公司大独角兽领衔 (23)(五)、上市公司双雄深耕多年 (24)(六)、镁合金巨头综合优势明显 (24)七、2023-2028年镁合金业竞争格局展望 (25)(一)、镁合金业经济周期分析 (25)(二)、镁合金业的增长与波动分析 (25)(三)、镁合金业市场成熟度分析 (26)八、镁合金成功突围策略 (27)(一)、寻找镁合金行业准差异化消费者兴趣诉求点 (27)(二)、镁合金行业精准定位与无声消费教育 (27)(三)、从镁合金行业硬文广告传播到深度合作 (27)(四)、公益营销竞争激烈 (28)(五)、电子商务提升镁合金行业广告效果 (28)(六)、镁合金行业渠道以多种形式传播 (28)(七)、强调市场细分,深耕镁合金产业 (29)九、镁合金行业多元化趋势 (29)(一)、宏观机制升级 (29)(二)、服务模式多元化 (30)(三)、新的价格战将不可避免 (30)(四)、社会化特征增强 (30)(五)、信息化实施力度加大 (30)(六)、生态化建设进一步开放 (31)1、内生发展闭环,对外输出价值 (31)2、开放平台,共建生态 (31)(七)、呈现集群化分布 (32)(八)、各信息化厂商推动镁合金发展 (32)(九)、政府采购政策加码 (33)(十)、个性化定制受宠 (33)(十一)、品牌不断强化 (33)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (34)(十三)、一体式服务为发展趋势 (34)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (34)十、镁合金产业投资分析 (35)(一)、中国镁合金技术投资趋势分析 (35)(二)、大项目招商时代已过,精准招商愈发时兴 (36)(三)、中国镁合金行业投资风险 (36)(四)、中国镁合金行业投资收益 (37)绪论本文主要分析了镁合金行业公司在未来五年(2023-2028)中的市场突破份额,并提供了指导意见。
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。
2024年航空航天用镁合金市场前景分析
航空航天用镁合金市场前景分析引言航空航天行业一直以来都是世界经济的重要组成部分,随着全球经济的快速发展,航空航天业也得到了极大的推动和发展。
在航空航天技术的不断创新和提升下,材料的选择和应用变得尤为重要。
镁合金作为一种轻质、高强度、高刚度、可循环使用的材料,在航空航天领域具有广阔的市场前景。
镁合金在航空航天领域的应用航空领域航空领域是镁合金的主要应用领域之一。
镁合金的密度只有铝的2/3左右,而强度却能达到接近铝合金的水平。
这使得镁合金成为制造飞机结构、发动机配件以及地面设备的理想材料。
航空用镁合金不仅能减轻飞机的整体重量,提高燃油效率,还能提高飞机的整体性能和抗腐蚀性能。
航天领域航天领域对材料的要求更高,需要耐辐射、高温、高压等特殊性能。
镁合金在航天行业中的应用相对较少,主要集中在小型探测器和卫星上。
例如,一些航天科学实验需要轻巧的设备,在满足重量要求的情况下,镁合金能够提供良好的强度和刚度。
此外,镁合金还具有良好的热导性和电导性,可以应对航天环境中的高温和辐射。
航空航天用镁合金市场前景市场需求增长随着全球经济的快速发展和人民生活水平的提高,航空航天业的需求不断增长。
预计未来几年航空客运量将继续保持较高增长率,同时航空货运量也将大幅增长。
镁合金作为航空航天材料的重要选择之一,市场需求将持续增长。
技术进步促进市场发展随着科技的不断进步,镁合金的制造工艺和性能得到了极大的提升,满足了航空航天领域对强度、刚度、防腐蚀等方面的要求。
新材料的推出和应用将进一步促进航空航天用镁合金市场的发展。
政策支持推动市场增长政府对航空航天行业的重视和支持也是航空航天用镁合金市场发展的重要推动力。
政府加大对航空航天领域科研和产业的投入,推动相关技术的创新和应用,将进一步促进航空航天用镁合金市场的增长。
市场竞争与挑战航空航天领域是一个高度竞争的市场,各种材料都在争夺市场份额。
尽管镁合金具有许多优点,但其在航空航天领域的应用仍然面临一些挑战。
2023年镁制品行业市场环境分析
2023年镁制品行业市场环境分析随着近年来环保意识的不断提高,镁制品行业迎来了广阔的发展空间。
镁制品具有重量轻、强度高、耐腐蚀、导电性能好等优秀特性,在航空、军工、汽车、电子等领域有广泛的应用。
1.市场需求分析随着国家对环保要求的不断提高,镁制品在替代传统材料方面具有很大的市场需求。
如汽车行业,随着新能源汽车的快速发展,对车身轻量化的需求越来越高,而镁合金具有重量轻、强度高、抗腐蚀、导热性能等优点,正逐渐替代传统材料,成为汽车轻量化的主要方向之一。
2.行业现状当前,国内的镁制品市场还处于较为初级的阶段,镁合金应用范围有限,主要应用在航空、军工、锂电池等领域。
而汽车领域虽然已经开始应用,但底盘部件等高端领域还未涉足。
3.行业发展前景未来,随着环保趋势的不断强化,镁制品行业有望迎来快速发展。
研究机构预计,到2021年,全球镁合金需求量将达到270万吨左右,年均复合增长率将达到8.7%左右。
目前,国内镁制品生产企业数量较多,但大多处于小规模、低技术水平的状态,未来需要加强技术创新和产品研发,提高产品品质,以满足不断增长的市场需求。
4.行业面临的挑战与此同时,镁制品行业也面临着一系列挑战。
一方面,国内镁矿资源储量较少,加之环保要求提高,镁矿石采矿难度较大,这使得镁合金的生产成本较高。
另一方面,国内镁制品企业技术水平落后,产品品质较为一般,无法满足高端市场需求。
此外,国外优质产品的进口也对国内市场构成了一定的压力。
总之,随着环保意识的不断提高,镁合金在替代传统材料方面具有很大的市场需求和广阔的发展前景。
但同时,也要注意应对诸多挑战,不断提高技术水平、品质和制造成本,才能走向更完善的发展道路。
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浅谈镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向摘要:镁合金以其强度、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,由于镁合金化学活性高、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(耐腐蚀)极为重要。
关键词:镁合金防腐蚀表面处理现状发展方向前言:镁合金由于具有质轻兼顾,易于回收等诸多优点,正在成为钢铁、铝合金、工程塑料的一种重要替代材料。
但镁是极活泼的金属,耐蚀性极差,在潮湿空气和中性、酸性溶液中都容易受到腐蚀。
耐蚀性能差成为制约镁合金扩大应用的主要因素之一。
改善镁合金的耐蚀性主要有两条途径,一是通过添加合金元素,减少杂质含量,进行适当的热处理等方法改善合金材料本身的耐蚀性,二是对镁合金制品进行适当的表面处理,实现和外部环境的隔绝,阻碍腐蚀的发生。
镁合金表面处理常用的方法有化学氧化、电化学氧化、电镀等。
镁在地壳中储量丰富,仅次于铝、铁居第三位。
镁属于轻金属,密度为1.74g/cm3,约为铝的2/3、钢的1/5,作为结构性材料有着非常广泛的应用前景。
镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,阻尼性、切削加工性、导电导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定,易回收等优点,使镁合金在航空工业、汽车、机械设备、电子产品等领域有着非常广阔的应用前景,被称为“21世纪的绿色工程材料”。
我国是世界原镁生产和出口大国。
但是,我国镁合金的研究和应用开发却相对滞后,其中一个重要的原因是镁合金的防腐问题没有很好地解决。
镁是所有工业合金中化学活性最高的金属元素,其标准电极电位为-2.37V,在常用介质中的电位也相当低。
镁合金在大气中的耐蚀性主要取决于大气的湿度与污染程度,腐蚀形成的氧化膜(MgO),但氧化膜多孔而疏松,会使腐蚀加剧,并且会阻碍表面处理的进行。
在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中均会遭受严重的化学腐蚀。
另外,镁合金与其它金属接触时,一般作为阳极发生电化学腐蚀,阴极是与镁直接有外部接触的异种金属,也可以是镁合金内部的第二相或杂质相,后者在宏观上表现为全面腐蚀。
要扩大镁合金使用范围,充分发挥其优越性能,更好的服务人类,就必须解决腐蚀的问题。
一方面是从镁合金材质的本身着手,开发更耐腐蚀的镁合金;另一方面就是进行适当的表面处理。
1.镁合金表面处理的常见方法镁合金的表面处理方法主要有:阳极氧化处理、微弧氧化处理、化学转化膜处理、有机涂层或有机镀膜、金属涂层(热喷涂防护层)、激光表面改性、气相沉积和离子注入等。
1.1阳极氧化处理镁合金阳极氧化膜耐蚀性高,也可以作为涂装的底层。
镁在阳极氧化的过程中先形成一层致密的阻挡层,当氧化膜达到一定厚度时,由于其拉应力过大而发生局部断裂,膜层下面的金属又逐渐生成新的膜,整个膜层不断增厚。
这种膜不仅包含了合金元素的氧化物,而且还包含了溶液中通过热分解并沉淀到镁合金工件表面的其他氧化物。
镁合金可以在酸性溶液中阳极化,也可以在碱性溶液中阳极化。
早期的阳极化是利用含铬的有毒化合物的处理液,如Dow17,Cr22以及HAE,这三种工艺都是MDCC移动开发者大会精彩荟萃智能硬件移动开发产品体验粉丝经济社交游戏The Dow Chemical Company研究开发的。
Dow17工艺处理液为酸性,膜的主要成分是Na2Cr2O7·2H2O,并形成了Cr2O3及MgCr2O7复合氧化膜,溶液中的F-和PO4-3参与膜的形成,并可影响氧化膜的颜色、透明度和均匀性。
碱性溶液的代表是HAE工艺,这类溶液的基本组分是苛性碱,镁合金在苛性碱溶液中极易阳极氧化成膜,膜主要成分为氢氧化镁。
虽在碱性介质中不易溶解,但膜层疏松多孔,防护性能差,必须添加如硼酸盐、硅酸盐、碳酸盐和氟化物以及某些有机物来改善膜的结构和性能。
戎志丹等对AZ31试样用直流阳极氧化工艺研究了一种无铬环保型阳极氧化配方及工艺。
溶液主要包括NaOH、Na3PO4、KF、铝盐和适量添加剂,该工艺所获得的氧化膜主要是MgO和MgAl2O4组成,耐腐蚀性能等级为9级,已经优于HAE工艺(8级)。
20世纪80年代以来,随着镁合金压铸业再度兴旺,又有新的阳极氧化专利技术出现,代表工艺有德国的MAGOXID-COAT,新西兰的Anomag。
MAGOXID-COAT法产生的膜厚度15μm~20μm,是一种硬质氧化技术,在弱碱性溶液中生成MgAl2O4和其它化合物,具有较好的耐蚀性和抗磨性,对基体粘附性能好。
该膜的表层系多孔陶瓷层,中间层孔隙少,内层是极薄的阻挡层,其总厚度最高可达50μm。
颜色通常为白色,在电解液中加入适当原料可以改变颜色。
Anomag是一种无火花阳极氧化工艺,形成的膜孔洞比普通阳极氧化细小且均匀,结合强度更高,耐蚀性好,可以着色,工艺简单,生产成本低且电解液中不含铬盐,对环境友好。
与一般的“火花”放电阳极氧化膜相比,其孔隙分布更均匀。
该涂层的光洁度、耐蚀性、抗磨性好,其耐盐雾试验结果可达9级,介电破裂电压大于700V,硬度在350HV以上。
1.2微弧氧化处理微弧氧化又称为阳极火花沉积,是近年来在铝合金阳极氧化处理基础上发展起来的一项新技。
它突破了传统阳极氧化技术的工作电压限制,将工作区域引到高压放电区,由于外加电压过大,膜层被击穿,产生火花放电,使局部温度达到1000℃以上,而阳极氧化物熔覆在金属表面,形成硬度高和致密性很好的陶瓷氧化膜,厚度一般为25~30μm。
该膜粗糙多孔、性脆,可能有部分烧结,仍需进行涂装后处理。
微弧氧化的概念提出于20世纪50年代,80年代开始成为研究热点,期间出现了“微弧氧化”、“表面陶瓷化”和“微等离子体氧化”等不同的表述概念,近几年多趋于使用“微弧氧化Micro Arc Oxidation简称MAO”这一概念。
微弧氧化工艺流程一般为:除油→去离子水漂洗→微弧氧化→自来水冲洗。
与普通阳极氧化工艺相比,微弧氧化工艺简单,且生成的氧化膜孔隙小,孔隙率低,与基体结合紧密,质地坚硬,分布均匀,具有更高的耐磨耐蚀性能。
电解液一般采用的是硅酸盐、磷酸盐、偏铝酸钠等体系,都是一些弱碱性溶液,对环境不造成污染,是一种具有广阔前景的镁合金防蚀方法。
1.3化学转化膜处理化学转化膜是指合金与某种特定溶液相接触,发生化学反应,在金属表面形成的一层附着力良好的难溶性化合物膜层。
比自然形成的氧化膜效果更好,而且使表面膜从碱性变为中性,使进一步的涂装保护更容易。
镁合金的化学转化膜具有较好的耐腐蚀性,但膜薄对基体的保护作用较小,而且不具有装饰性,因此,随后需要进行涂装。
转化膜使得镁合金表面更粗糙,有利于底漆与金属表面的牢固结合。
考虑到合金的种类、应用环境、耐久性及成本等因素,镁合金产品可以从单层涂装到复杂的多层体系涂装。
目前最成熟的化学转化膜是铬化处理,即以铬酐酸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。
美国DOW公司开发的一系列镁合金铬化学转化膜处理工艺,能在镁合金表面形成耐蚀性的保护膜。
虽然这种保护膜具有较好的防腐效果,但处理液中的Cr+6毒性大,污染环境,已经被其他方法所取代,如稀土、锡酸盐以及磷酸盐等。
化学转化膜较薄、质脆多孔,一般只能作为装饰或作为后续涂装的底层,不能作为长期防腐保护膜。
1.4有机涂层或有机镀膜有机涂层保护机理主要是屏蔽作用、钝化缓蚀作用和电化学保护作用。
有机涂层种类繁多,可以通过把油、油脂、油漆、蜡和沥青涂在镁合金表面获得一定程度的保护,也可以采用环氧树脂、聚氨酯、橡胶以及各种有机聚合物材料获得有机涂层防护膜。
有机涂层品种多,适应性广,操作简单且经济。
但一般比较薄(一般不超过160μm)、有孔隙、机械性能差,在强腐蚀介质、冲刷、冲击、腐蚀、高温下容易脱落,只能用来短时间保护金属,不能用来做长期保护涂层。
粉末涂层[5]也是有机涂层的一种。
该方法首先将添加颜料的树脂涂层粉末涂于基体表面,然后加热使其聚合熔合形成均匀、无孔的膜层。
由于环保,操作简单,并能在粗糙表面形成均匀的厚度的膜层,同时涂层材料损失很小,且可使用不溶于有机溶剂的树脂作为涂层粉末,故可作为涂漆工艺的理想替代涂层。
1.5金属涂层(热喷涂防护层)形成金属涂层的主要方法有两种:一种是化学转化镀金属,工艺流程为:脱脂→酸洗→活化→浸Zn→预镀Cu→电镀。
另一种是热喷涂,即通过火焰、电弧或等离子体等热源,将线状或粉状的材料加热至熔化或半熔化状态,随后将其形成高速熔滴,喷射于镁合金基体表面,经过冷却后,在表面形成金属涂层。
常用的镁合金表面热喷涂处理方法有表面热喷涂铝、喷涂纳米和陶瓷涂层材料等。
1.6激光表面改性激光表面改性主要有三种方式:1.6.1激光表面重熔该方法用较高能量密度的激光束照射金属表面,使一定厚度的表层瞬间熔化,然后依靠处于低温的基体自身的冷却,将熔池急冷从而达到表面强化。
这种方法可以使表面组织发生较大的变化,甚至还可以生成非平衡相。
经此方法处理后的镁合金表面的各方面性能都有所提高。
1.6.2激光表面合金化该法通过熔化基体表面预先涂敷的膜层和部分基体,或者在表面熔化的同时注入某些粉末,膜层或表面在熔池中液态混合后发生快速凝固,从而在表面形成一层具有期望性能的合金薄层,以提高基体性能。
1.6.3激光熔敷激光溶敷是指用不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐射使之和基体表面薄层同时熔化并快速凝固,与基体材料形成冶金的表面涂层,从而显著改善基体表面特性的工艺方法。
在此基础上开发了激光多层熔敷,它是在原熔敷层上再熔敷一层或多层熔敷层的工艺,其目的是增加熔敷层的厚度,修复镁合金结晶时的腐蚀坑和疏松组织等缺陷。
1.7气相沉积气相沉积是一种利用物理气相沉积和离子束辅助沉积的新技术。
根据气相物质的产生方式将其分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两大类。
物理气相沉积是在真空条件下,采用各种物理方法,将固态的镀料转化为原子、分子或离子态的气相物质后,沉积于基体表面,形成固体薄膜的过程。
同时这项技术有利于镁合金的回收和再利用,具有良好地发展前景。
化学气相沉积是将含有组成薄膜的一种或几种化合物气体导入反应室,使其在基体上通过化学反应生成所需要的薄膜。
Yamauchi等通过等离子体CVD方法在镁合金表面沉积DLC膜,该膜有效降低了摩擦系数并改善耐磨耐蚀性能。
1.8离子注入离子注入可以注入任何离子,深度一般在50mm~500mm,优点是可以在表面形成一层新的表面合金,解决了在其他方法中存在的涂层表面与与基体的粘结问题。
朱立群等人采用溶胶-凝胶法在ZM5镁合金上制备了化学改性硅溶胶涂层,该杂化物涂层耐盐雾实验达200小时。
2.制备高纯镁合金、开发新合金导致镁合金耐蚀性下降的直接原因是杂质元素的引入导致镁合金中出现了第二相。
按含量不同对耐蚀性影响的程度不同可分为三类:铁、镍、铜、钴即使含量极低也会加快镁合金的腐蚀速度;锌、钙、银、镉使镁合金的耐蚀性稍差;钠、铝、硅、铅、锰含量不超过5%时对镁合金的耐蚀性影响不大。