高耐磨镁合金复合涂层综合探讨
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。
镁合金防腐涂层的研究
新技术新工艺 2014年 第5期68‘新技术新工艺“试验与研究镁合金防腐涂层的研究张云露,张士卫,蔺绍玲(中国空空导弹研究院,河南洛阳471009)摘 要:为解决镁合金在工程应用过程中的腐蚀问题,按照工况条件制作了镁合金试验件,并在试验件上分别制备了微弧氧化电泳层和微弧氧化电泳有机涂层㊂通过试样的盐雾试验和静载试验,得出下述结论:微弧氧化电泳层在不被破坏的前提下,可以保护镁合金不受腐蚀;但在工况条件下,由于过盈配合等原因,不可避免地会破坏微弧电泳层,导致镁合金腐蚀㊂研究表明,在微弧氧化电泳层上制备有机涂层,既能有效保证微弧氧化电泳层不被破坏,又可在实际工况条件下保护镁合金不受腐蚀㊂关键词:镁合金;防腐涂层;微弧氧化;电泳处理中图分类号:TB 304 文献标志码:AResearch on Anticorrosive Coatin g of Ma g nesium Allo yZHANG Yunlu ,ZHANG Shiwei ,LIN Shaolin g(China Airborne Missile Academ y ,Luo y an g 471009,China )Abstract :To solve the corrosion of ma g nesium allo y in the en g ineerin g a pp lication ,the p a p er imitated the workin g con -dition ,made ma g nesium allo y p arts ,and p re p ared micro -arc oxidation la y ers and micro -arc oxidation electro p horesis la y erson the p arts.Salt s p ra y tests and static load tests showed that micro -arc oxidation la y ers can p rotect ma g nesium allo y from corrodin g on the condition that micro -arc oxidation la y er is unbroken ,but on normal workin g condition ,it is inevitable tokee p micro -arc oxidation la y ers unbroken.Pre p arin g or g anic coatin g on the micro -arc oxidation electro p horesis la y ers can notonl y p rotect micro -arc oxidation la y er from destruction ,but also can p rotect ma g nesium allo y from corrodin g .Ke y words :ma g nesium allo y ,anticorrosive coatin g ,micro -arc oxidation ,electro p horesis航空装备轻量化是一项重要的战术指标,也是提高作战部队,尤其是轻型部队和快速反应部队战略战术机动性的主要途径,其可大幅提高装备的作战性能和生存能力㊂目前的航空制件多采用不锈钢或铝合金机械加工成形,仅通过结构设计实现减重,其效果具有局限性㊂在目前所有的工业应用中,镁合金是最轻的合金金属,纯镁的密度较低(1.74g/cm 3),仅为铝的2/3,铁的1/4,具有比强度高㊁比刚度高㊁弹性模量低和减振性能好的优点,能承受比铝合金大的冲击载荷,是实现武器轻量化的理想材料;但是,镁合金在工程结构件中的应用受到限制,其主要原因是由于镁的化学性质非常活泼,标准电极电位为-2.37V ,当镁与其他金属(如铜,标准电极电位为+0.337V ;铁,标准电极电位为-0.037V )等相接触时,会形成腐蚀原电池,镁在原电池中充当有效阳极而发生电偶腐蚀㊂腐蚀使构件材料发生膨胀和脱层,产生大量磨粒,引起疲劳裂纹的产生,从而导致铆接和螺栓联接构件过早失效,维修费用极高㊂近年来,微弧氧化+电泳复合处理被广泛应用于镁合金表面处理,微弧氧化在基体原位生长陶瓷层㊂陶瓷层生长均匀时,使得耐磨耐腐蚀性能好,电绝缘性能好,热导率小,与基体接合强度高,表面防护效果远远优于传统的表面处理方法[1-3];但是,微弧氧化后的膜层孔隙率很高,所以应进行封孔处理[4-6]㊂使用电泳涂装的方式对微弧氧化膜层进行后续封孔是较好的后处理方式之一,电泳处理膜层的一致性较好,并且工艺简单,易操作,在提高涂层耐腐蚀性能的同时,还能起到美化外观的效果[7]㊂本文通过对镁合金进行相关表面处理,旨在解决实际工程应用过程中,镁合金与不同金属材料接触时产生的接触腐蚀㊂1 试验材料与方法1.1 镁合金的材料性能试验选择某牌号镁合金作为研究对象,该镁合金材料的力学性能稳定,超声探伤表明均无微裂纹,其力学性能见表1㊂表1 镁合金试验件在室温下的力学性能力学性能指标横向纵向抗拉强度/MPa ȡ350ȡ400屈服强度/MPa ȡ250ȡ300延伸率/%ȡ4ȡ51.2 镁合金试验件的表面处理1.2.1 微弧氧化处理试验研究‘新技术新工艺“试验与研究69采用MAO-Ⅲ-200型微弧氧化电源,恒峰值电流控制模式㊂电解液为微弧氧化电解液,硅酸钠浓度为5g /L ,氢氧化钾浓度为10g /L ,无机添加剂A 浓度为8g /L ,p H 值为12.8,电导率为3.5S /m ㊂微弧氧化镁合金试验件的工艺参数见表2㊂表2 微弧氧化的工艺参数电压/V电流/A 输入脉冲数脉冲宽度/μs 氧化时间/min 420~4301005008015微弧氧化后,通过涡流测试仪测得微弧氧化层的厚度约为10μm ㊂1.2.2 电泳处理电泳处理的工艺流程为:电泳ң喷淋回收1ң喷淋回收2ң喷淋水洗ң烘干(固化)㊂电泳所用涂料为环氧树脂基阴极电泳涂料,电泳工艺参数见表3㊂微弧氧化后,通过涡流测试仪测得电泳层的厚度约为13~17μm ㊂表3 电泳的工艺参数电压/V 槽液温度/ħ固化温度/ħ固化时间/min 电泳时间/min205~2152717525~3021.2.3 有机涂层制备为改善微弧氧化电泳层的耐磨性能,在微弧氧化电泳层上制备有机涂层㊂有机涂层的制备工艺为采用高压静电粉末进行喷涂,涂料为热干型的环氧树脂粉末涂料,固化工艺为在200ħ的烤箱中烘烤20min ㊂有机涂层的厚度为40~50μm ㊂1.3 镁合金试验件的制作本文模拟工况中镁合金零件与铜套的配合,并制作试验件,镁合金的孔尺寸为ϕ22+0.0210mm ,与其配合的铜套材料为H62,经过钝化处理,镁合金的孔尺寸为ϕ18+0.035+0.022mm ㊂孔与铜套之间的配合为过盈配合㊂进行微弧氧化电泳处理前的镁合金试验件如图1所示,处理后的试验件如图2所示㊂图1 处理前的镁合金 图2 处理后的镁合金试验件试验件将铜套装配于镁合金,并对配合间隙采取保护措施,标记部分分别用掩蔽胶和硅橡胶进行保护,未标记的部分没有进行保护,保护好的镁合金试验件如图3所示㊂图3 保护好的镁合金试验件根据试验需求,共制作了3种镁合金试验件:试验件A ,经过微弧氧化+电泳处理的镁合金试验件,不装配铜套;试验件B ,经过微弧氧化+电泳处理的镁合金试验件,装配铜套;试验件C ,经过微弧氧化+电泳+有机涂层处理的镁合金试验件,装配铜套㊂对不同试验件分批次进行试验,研究镁合金表面处理涂层能否有效保护镁合金试验件不受腐蚀㊂1.4 盐雾试验盐雾试验是检验金属耐腐蚀性能的重要试验,金属在高盐度㊁高湿度及干湿交替环境下极易被腐蚀[8]㊂本文对镁合金试验件进行了盐雾试验,以检验表面处理涂层能否有效地保护镁合金试验件不受腐蚀㊂盐雾试验按照环境试验要求进行,其中,盐雾为5%的氯化钠溶液,温度为35ħ,干湿度为80%㊂试验在24h 喷盐雾和24h 干燥状态下交替进行,试验时间为96h ㊂2 试验结果与讨论2.1 镁合金试验件A 和B 的盐雾试验试验件A 和B 盐雾试验后获得如图4和图5所示的表面㊂未装配铜套的镁合金试验件A ,在盐雾试验后,没有出现任何腐蚀;而镁合金试验件B ,无论是其保护部分和还是未经保护部分,腐蚀现象均非常严重㊂这是因为镁合金试验件B 装配了铜套,铜套由榔头敲击装入,与孔是过盈配合,在敲击过程中,其对孔内的涂层破坏非常严重,掩蔽胶和硅橡胶对铜套周圈的密封又不完全;所以,在湿热的盐雾环境下,盐雾大量进入配合处,从而导致严重的腐蚀现象㊂图4 镁合金试验件A 图5 镁合金试验件B(盐雾试验后)(盐雾试验后)镁合金试验件A 和B 的盐雾试验说明,微弧氧化电泳层在没有被破坏的前提下,可以保护镁合金新技术新工艺 2014年 第5期 70‘新技术新工艺“试验与研究不受腐蚀㊂2.2 镁合金试验件C 的环境试验镁合金试验件C 是在微弧氧化电泳层上的基础上又经过了有机涂层处理,在铜套与孔的接触边缘用掩蔽胶和硅橡胶进行保护,保护位置与镁合金试验件A 相同㊂保护好的镁合金试验件C 如图6所示㊂图6 镁合金试验件C2.2.1 盐雾试验一对镁合金试验件C 进行盐雾试验㊂盐雾试验后,配合处没有出现腐蚀,未经保护的孔也未受到盐雾的腐蚀,如图7所示㊂图7 镁合金试验件C (盐雾试验一后)盐雾试验一说明,有机涂层可以保护微弧电泳层在装配过程中不被破坏㊂首先,增加一层40~50μm 厚的有机涂层,就可以对微弧电泳层增加一层保护,当铜套装入时,不容易破坏到微弧电泳层;其次,有机涂层富有弹性,其厚度可随铜套的装入而变化,以避免破坏微弧电泳层㊂2.2.2 静载试验为了完全模拟实际工况,继续对经过盐雾试验一的镁合金试验件C 进行轴向静载试验,试验在液压万能试验机上进行,试验过程如图8所示㊂图8 轴向静载试验铜套孔尺寸为ϕ18+0.0180mm ,轴尺寸为ϕ18-0.016-0.027mm ,轴的材料为高强度不锈钢㊂利用AD -AMS 软件,计算出轴的径向稳定压力峰值为45kN ,分别乘以1倍和1.5倍安全系数作为加载力值,在轴向加载的径向压力的方向和大小如图9所示㊂加载速度控制在0.3~0.5kN /s ,加载到所需力值后,无保载时间,立刻卸载㊂图9 镁合金试验件C 的加载力轴向静载试验后,观察镁合金试验件C 发现,无涂层剥落现象,无弯曲痕迹,没有出现明显的变化,如图10所示㊂图10 镁合金试验件C (轴向静载试验后)2.2.3 盐雾试验二为了检验在工况下使用的镁合金能否经历各种环境考核,将完成轴向静载试验后的镁合金试验件C 继续进行盐雾试验㊂盐雾试验后的镁合金试验件C 如图11所示,与盐雾试验前相比,没有明显变化㊂图11 镁合金试验件C (盐雾试验二后)对镁合金试验件C 的盐雾试验和轴向静载试验说明,在微弧氧化电泳层表面制备有机涂层,可以保护微弧氧化电泳层不被破坏,从而保护镁合金在实际工况下不受腐蚀㊂3 结语在镁合金上制备微弧氧化电泳层可以保护镁合金不受腐蚀;但是,微弧氧化电泳层极易在实际工况中被破坏,导致镁合金的腐蚀非常严重㊂在微弧氧化电泳层上制备有机涂层,可以有效地保护微弧氧化电泳层不被破坏,有机涂层富有弹性且对微弧氧化层增加了一层保护,从而解决了镁合金在实际工况中的腐蚀问题㊂参考文献[1]王虹斌,方志刚,蒋百灵.微弧氧化技术及其在海洋环境中的应用[M ].北京:国防工业出版社,2010.试验研究‘新技术新工艺“试验与研究71基于精益生产思想的标准化管理张伟晨,王连学,王伟杰(西北工业集团有限公司,陕西西安710043)摘 要:对基于精益生产思想的标准化管理(下述简称精益标准化)展开论述,通过对精益生产㊁精益管理和标准化管理概念进行分析,创新性地提出精益标准化理念,即在推行精益生产的过程中实施标准化管理,通过对工作进行不断的总结,把每一项工作流程化㊁标准化和具体化,并将各项工作细节进行量化,以提高各部门之间的协作效率和每个员工的工作效率,进而实现人与物的完美结合㊂本文重点阐述了精益标准化的典型应用与作用发挥,对企业不断完善规范化和标准化制度体系起到了推动作用;同时,为企业各项管理活动提供了一种全新的管理方法和工作范本㊂关键词:精益生产;标准化管理;产品质量;持续改进;流程优化中图分类号:F 270.7;F 273.1 文献标志码:AStandardization Mana g ement based on the Idea of Lean ProductionZHANG Weichen ,WANG Lianxue ,WANG Wei j ie(Northwest Industries Grou p Co.,Ltd ,Xi an 710043,China )Abstract :The p a p er was commenced the standardization mana g ement research based on the idea of lean p roduction ,throu g h lean p roduction ,standardized mana g ement ,lean standardized conce p t for anal y sis.Creativel y p ut forward thestandardized mana g ement conce p ts based on the idea of lean p roduction.That is ,im p lementation of standardized mana g e -ment in the p rocess of im p lementin g lean p roduction ,throu g h constantl y summarize and o p timize the p ractice work to each of the work flow ,standardization ,concrete ,and q uantif y in g the details of the work ,in order to im p rove the efficienc y of coo p -eration between various de p artments ,and the work efficienc y of each em p lo y ee ,thus achieved the p erfect combination of p eo p le and thin g s.Lean focuses on the role of standardization to p la y for the enter p rise mana g ement activities and p rovidesan innovative mana g ement methods and tem p lates ,but also has p la y ed a role in continuous o p timization and im p rovement for cor p orate standardization s y stem construction.Ke y words :lean p roduction ,standardized mana g ement ,p roduct q ualit y ,o p timizin g p rocesses ,continuous im p rovement 精益生产是企业有效提高工作效率,改善产品或服务品质,提升效益的管理方式之一,是企业实现卓越经营和提高核心竞争能力的有力手段㊂其目标是缩短生产时间,提高产品质量和降低生产成本㊂标准化管理的最大作用在于降低企业运营成本,为实现精益生产目标奠定坚实基础㊂两者的管理目标同出一辙,管理思想也有异曲同工之妙췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍㊂[2]Guo H F ,AN M Z.Growth of ceramic coatin g s on AZ91D ma g nesium allo y s b y micro -arc oxidation in alumi -nate -fluoride solutions and evaluation of corrosion resistance [J ].A pp l Surf Sci ,2005,246:229-238.[3]尚伟,陈白珍,石西昌,等.镁合金表面复合膜的制备及其耐蚀性[J ].中南大学学报:自然科学版,2011,42(11):32.[4]Hu J Y ,Li Q ,Zhon g X K ,et al.Novel anti -corrosion silicon dioxide coatin g p re p ared b y sol -g el method for AZ91Dma g nesium allo y [J ].Pro g Or g Coatin g s ,2008,63(1):13-17.[5]Tamar Y ,Mandler D.Corrosion inhibition of ma g nesi -um b y combined zirconia silica sol -g el films [J ].Electrochim Acta ,2008,53(16):5118-5127.[6]Duan H P ,Du K Q ,Yan C W ,et al.Electrochemical corrosion behavior of com p osite coatin g s of sealed MAO filmon ma g nesium allo y AZ91D [J ].Electrochim Acta ,2006,51(14):2898-2908.[7]袁兵,袁森,蒋百灵,等.镁合金微弧氧化及后续涂装耐盐雾腐蚀的研究[J ].材料保护,2006,39(9):15-19.[8]林臻,李国璋,白鸿柏,等.金属材料海洋环境腐蚀试验方法研究进展[J ].新技术新工艺,2013(8):﹏﹏﹏﹏﹏﹏﹏68-73.作者简介:张云露(1987-),女,硕士研究生,主要从事金属材料及加工设计等方面的研究㊂收稿日期:2014-01-26责任编辑 李思文。
增强镁合金耐磨性研究方法的总结
增强镁合金耐磨性研究方法的总结作者：尹鹏跃张嘉璐王云乐李煜来源：《科技创新导报》 2015年第3期尹鹏跃张嘉璐王云乐李煜（上海工程技术大学机械工程学院上海 201620）摘要：镁合金是目前实际生产应用中最轻的金属材料，具有密度小，比强度和比刚度高，阻尼性、切削加工性和铸造性能好等优点。
因此，镁合金产品越来越多的用于汽车、通讯和航天工业中。
关键词:镁合金摩擦磨损中图分类号:TG146文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)01(c)-0024-01但由于镁合金及镁基复合材料零部件在使用过程中因相对运动不可避免地与其他材料接触并产生摩擦磨损，而其耐磨性较差，在汽车发动机零部件上的应用受到一定限制[1]。
为了改善镁合金的性能，学者们通过对镁合金进行不同方法的处理，来寻找可以提高镁合金性能的方法。
该文总结了目前对提高镁合金摩擦磨损性能研究的一些成果，并提出了一些新型研究技术。
1 镁合金的摩擦磨损镁合金的摩擦磨损大致可分为4个阶段：较低载荷，产生磨粒磨损，氧化磨损，此时在犁沟中分布有大量坑状剥落；较高载荷，产生剥层磨损，此时出现唇边及裂纹现象；高载荷，产生粘着磨损，此时犁沟更加平滑，磨损表面较为光滑；更高载荷，产生熔融磨损，辅以粘着磨损进行，此时犁沟表面十分光滑，可看到严重塑性变形现象。
常见的镁合金有Mg-Al-Zn系、Mg-A1-Si系和稀土镁合金，它们都表现出了良好的力学性能和耐热性，在摩擦磨损过程中有一定的承载能力，磨损之后的热稳定性也较好。
Mg-Al-Zn系合金主要有Mg-3A1-1Zn(AZ31)和Mg-9Al-1Zn(AZ91)等。
AZ91镁合金相比AZ31镁合金的耐高温和耐磨性要好一点。
根据刘英[2]等的研究，AZ91镁合金在较高载荷（150～200?N）下，出现了塑性变形和剥落块。
而据赵旭[3]等的研究，AZ31镁合金在中等载荷(75～100?N)时，磨损表面就出现了大块状磨屑剥落。
镁合金防腐涂装体系环境失效行为的研究(论文)
1 文献综述镁合金的防腐蚀保护如何增强镁合金的耐蚀性能已成为镁合金研究领域的热点。
解决镁合金腐蚀问题的方法包括[8]：〔1〕开发高纯合金或新合金降低有害杂质到允许极限以下，如AZ91hp。
或参加新元素，如Mg-Li 合金以及含Ca、Zr 的高温合金。
〔2〕快速凝固处理快速凝固处理〔RSP〕可以扩大固溶度的限制，使有害元素以危害更小的相态或在危害更小的位置存在，并且增大以高浓度存在时可以形成玻璃体氧化膜的元素的固溶度，促进更具保护性并有“自愈〞才能的玻璃体膜的形成，因此也能进步材料的耐蚀性能。
RSP 还能改善微观构造使材质构造更趋均匀，从而防止部分微电池的作用[9]。
〔3〕外表改性包括离子注入技术和激光处理技术。
在真空状态下使用高能离子束轰击目的体，几乎可以实现任何离子的注入，I.Nakatsugawa 等用N2+注入AZ91D 使腐蚀速率降低了85%[10]。
激光处理技术包括激光热处理和激光外表合金化，可以在金属外表产生极高的冷却速率，形成亚稳态的固熔体。
但在目前阶段，这种技术还无法用于商业消费。
镁合金涂装的特殊性许多因素给传统涂料在镁合金上的涂装带来了很大的困难：〔1〕镁合金的高化学活性[2]。
一遇到空气或水就会在外表形成对涂层粘结性和均匀性有破环作用的氧化物/氢氧化物薄膜。
〔2〕铸造镁合金件难以防止的外表缺陷和大量的孔洞给涂装造成困难[12]。
〔3〕镁合金在高温下的抗蠕变性能普遍很差〔如Mg-Al-Si 系与Mg-Al-RE(稀土)系合金使用温度上限分别为150℃、175℃〕[2]，限制了传统高温烘烤漆在某些镁合金上的应用。
因此，在镁及其合金外表要获得高附着性、强耐蚀性和漂亮外观的涂层，正确的预处理过程是非常必要的。
其外表必须无尘、无污染物，且无硅酸盐和金属间化合物等[11]。
在对工件涂装有机涂层前，必须采用恰当的方法去除工件孔洞中的水分和空气，以免由于脱气而在涂层中形成针孔[11]。
同时，涂料的固化温度要受到涂覆对象的使用温度要求的限制。
2021镁合金复合生物膜层的合成及其性能分析范文2
2021镁合金复合生物膜层的合成及其性能分析范文 1引言 镁合金作为一种轻型结构金属材料，以其突出的物理和机械性能，已经被广泛应用于自动化工业，航空航天，电子电器等领域。
之外，由于镁合金的密度为1.74~2g/cm3,弹性模量为41~45GPa,与自然骨头的密度（1.8~2.1g/cm3）和弹性模量（3~20GPa）接近，不易发生应力遮蔽效应而失效，适合作为骨修复材料[1-2].镁元素是人体中广泛存在的元素，且镁具有促进骨和组织生长的作用[1,3-4].然而镁合金的耐蚀性差，尤其是在含氯离子的生物环境中，容易发生腐蚀而造成植入失效，这大大限制了镁合金作为生物材料的应用[5-6].聚己内酯（poly-caprolaetone,PCL），是一种可以完全降解且生物无毒的脂肪类聚合物[7-9].ZnO是一种新型的，低成本的，高安全的生物添加材料[10-11]. 本文设计研究出一种新型的复合生物膜层。
该复合膜层不但保持了镁合金的优良性能，还增强了耐蚀性能及生物相容性性能等。
2实验 2.1实验仪器及试剂 AZ91镁合金（重庆博奥镁业公司），聚己内酯（PCL,分子量80000,北京埃森工业有限公司），二氯甲烷（DCM,分析纯，川东化学试剂厂），ZnO粉末（80~100nm,成都科龙化工试剂厂），Hank's溶液作为模拟体液（SBF）（8.0g/LNaCl,0.35g/LNaHCO3,0.4g/LKCl,0.14g/LCaCl2,1.0g/LC6H6-O6,0.1g/LKH2PO4·H2O,0.2g/LMgSO4·7H2O,0.06g/LNa2HPO4·7H2O）。
图1为ZnO粉末的XRD图。
2.2镁合金样品的准备 AZ91镁合金（化学组成8.77%Al,0.74%Zn,0.18%Mn,90.31%（质量分数）Mg）切割为40mm×15mm×5mm样品，使用前用150~1500目砂纸打磨后，丙酮及去离子水清洗干净，烘干冷却后备用。
镁合金抗腐蚀复合表面处理工艺技术
镁合金抗腐蚀复合表面处理工艺技术镁合金是一种轻质高强度的材料，具有良好的机械性能和导热性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
然而，镁合金的抗腐蚀性能较差，容易受到氧化、腐蚀等环境侵蚀。
为了提高镁合金的抗腐蚀性能，人们开发了各种复合表面处理工艺技术，其中包括化学处理、物理处理和电化学处理等方法。
化学处理是一种常用的镁合金表面处理方法，通过在镁合金表面形成一层抗腐蚀的化学物质，从而减缓镁合金的氧化和腐蚀过程。
常见的化学处理方法包括酸洗、碱洗、酸碱复合处理等。
酸洗主要通过浸泡在酸性溶液中，去除镁合金表面的氧化物和杂质，从而获得较好的抗腐蚀性能。
碱洗则是利用碱性溶液中的化学反应，去除镁合金表面的污垢和氧化物，进一步提高抗腐蚀性能。
酸碱复合处理则是将酸洗和碱洗结合起来，通过两者的协同作用，获得更好的抗腐蚀效果。
物理处理是利用物理手段改善镁合金表面的抗腐蚀性能。
常见的物理处理方法包括喷砂、磁化、激光处理等。
喷砂是通过高速喷射磨料颗粒，冲击和磨擦镁合金表面，去除氧化物和污垢，从而提高其表面光洁度和抗腐蚀性能。
磁化是利用磁场对镁合金表面进行处理，使其形成一层具有抗腐蚀性能的磁性保护膜，从而延缓镁合金的氧化和腐蚀过程。
激光处理则是利用高能激光束对镁合金表面进行加工，改变其表面结构和化学成分，从而提高其抗腐蚀性能。
电化学处理是利用电化学原理改善镁合金表面的抗腐蚀性能。
常见的电化学处理方法包括阳极氧化、阳极电泳、阳极溶出等。
阳极氧化是利用电解液中的氧化剂，在镁合金表面形成一层氧化膜，从而提高其抗腐蚀性能。
阳极电泳是将镁合金作为阳极，通过电解液中的带电粒子，在其表面形成一层抗腐蚀的膜层。
阳极溶出则是利用电解液中的溶解剂，将镁合金表面的部分金属离子溶解，形成一层抗腐蚀的膜层。
镁合金的抗腐蚀复合表面处理工艺技术包括化学处理、物理处理和电化学处理等方法。
这些方法可以有效地提高镁合金的抗腐蚀性能，延长其使用寿命，扩大其应用范围。
镁合金化学镀镍及多层复合镀层研究的开题报告
镁合金化学镀镍及多层复合镀层研究的开题报告一、研究背景及意义镁合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀、易加工的新型材料，已经广泛应用于汽车、航空航天、军工等领域。
然而，由于其表面易受到氧化、腐蚀等影响，使得其应用面临一定的困难。
因此，为了进一步提高镁合金的表面性能，需要开展相关研究，其中包括化学镀镍及多层复合镀层技术的研究。
化学镀镍技术以其良好的防腐性、耐磨性等优点，被广泛应用于各个领域。
在镁合金表面化学镀镍可以提高其表面的综合性能和质量，且通过控制镀液组分和工艺参数，可以获得不同的表面处理效果，为镁合金应用提供了更多的可能性。
多层复合镀层技术将不同的金属或合金镀层分层成多层，可以将不同材料的性能优势充分地发挥出来。
在镁合金表面多层复合镀层研究中，通过选择合适的镀液组分和制定适当的工艺参数，可以获得不同组合的多层复合镀层，并得到理想的表面效果，可用于提高镁合金表面的耐腐蚀性、抗磨性和耐高温等性能。
因此，针对镁合金表面化学镀镍及多层复合镀层技术的研究，有着重要的学术和实际应用价值。
二、研究内容及研究方法（1）研究内容：1. 了解镁合金表面化学镀镍的机理和影响因素，确定最佳的化学镀镍工艺参数，提高镀层的质量和表面效果。
2. 研究镁合金表面多层复合镀层的制备工艺条件，确定镀液组分和工艺参数，以得到高质量、具有优异性能的复合镀层。
（2）研究方法：1. 通过文献资料和分析镁合金表面化学镀镍的机理和影响因素，建立化学镀镍的反应模型，设计化学镀镍的实验方案，调节各项工艺参数，确定最佳的镀液组分和镀镍工艺。
2. 设计不同的多层复合镀层实验方案，探讨不同材料组合下的复合镀层性能，并通过表面形貌观察、物理性质测试等方法对复合镀层进行表征和分析，寻求应用于镁合金表面的最优多层复合镀层技术。
三、预期研究结果及意义1. 通过对镁合金表面化学镀镍的研究，可以获得最佳的工艺参数和镀液组分，提高镀层的质量，提高镁合金的表面性能。
2. 研究镁合金表面多层复合镀层技术，可以获得不同材料组合下的复合镀层，并确定最优方案，提高镁合金的表面耐腐蚀性、抗磨性和耐高温性能。
船用镁合金表面微弧氧化复合涂层的研究方法及步骤
船用镁合金表面微弧氧化复合涂层的研究方法及步骤一、引言船舶作为海上运输的主要工具，其安全性和耐久性是至关重要的。
而船用材料的选择和表面处理则是保证船舶安全和耐久性的关键。
本文将介绍一种船用镁合金表面微弧氧化复合涂层的研究方法及步骤，以期为船舶材料的选择和表面处理提供一种新的思路。
二、研究方法1. 实验材料的准备首先，需要准备船用镁合金样品和微弧氧化涂层材料。
船用镁合金样品应具有一定的尺寸和形状，以便于进行涂层处理和后续的性能测试。
微弧氧化涂层材料应具有良好的附着力和耐腐蚀性能，以保证涂层的质量和稳定性。
2. 微弧氧化涂层的制备微弧氧化涂层的制备是本研究的核心内容。
首先，需要将船用镁合金样品进行表面处理，以去除表面的氧化物和杂质。
然后，将样品放置在微弧氧化设备中，通过调节电压、电流和处理时间等参数，制备出具有一定厚度和均匀性的微弧氧化涂层。
3. 复合涂层的制备为了进一步提高涂层的性能，可以将微弧氧化涂层与其他材料进行复合。
例如，可以将微弧氧化涂层与聚合物材料进行复合，以提高涂层的耐磨性和耐腐蚀性能。
复合涂层的制备需要根据具体的材料和工艺进行调整。
4. 性能测试最后，需要对制备的涂层进行性能测试。
例如，可以进行耐腐蚀性能测试、耐磨性能测试、摩擦学性能测试等。
通过测试结果，可以评估涂层的性能和稳定性，并为后续的应用提供参考。
三、研究步骤1. 准备船用镁合金样品和微弧氧化涂层材料。
2. 进行船用镁合金样品的表面处理。
3. 制备微弧氧化涂层，并进行复合涂层的制备。
4. 进行涂层的性能测试。
5. 分析测试结果，评估涂层的性能和稳定性。
四、结论本文介绍了一种船用镁合金表面微弧氧化复合涂层的研究方法及步骤。
通过实验和测试，证明了该涂层具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能，可以为船舶材料的选择和表面处理提供一种新的思路。
未来，可以进一步优化涂层的制备工艺和性能，以满足不同船舶的需求。
镁合金复合镀层结构和耐腐蚀性能研究
镁合金复合镀层结构和耐腐蚀性能研究镁合金是一种较轻的金属材料，具有良好的机械性能和导热性能，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
镁合金本身存在着较强的化学活性，容易受到腐蚀的影响，限制了其在一些特定环境下的应用。
对镁合金进行表面处理以增强其抗腐蚀性能具有重要意义。
目前，镁合金表面处理的方法主要包括化学处理、阳极氧化、溶液渗硅和镀层等。
镀层是一种常用的表面处理方法，通过在镁合金表面形成一层保护性的复合镀层，可以有效地提高其抗腐蚀性能。
本文旨在探讨镁合金复合镀层的结构特点及其对镁合金耐腐蚀性能的影响。
一、镁合金复合镀层的结构特点1.1 化学成分镁合金复合镀层通常由多层结构构成，包括基层、中间层和表层。
基层主要起到与镁合金表面的粘接作用，常采用镍、铜等金属作为基层材料；中间层用于增加复合镀层的粘接强度和耐腐蚀性能，常采用镍、铬等合金材料制备；表层是最终起到抗腐蚀作用的层面，通常采用镍、镍合金等高耐蚀性的金属材料进行镀层。
这种多层结构的复合镀层，能够有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。
1.2 微观结构镁合金复合镀层的微观结构对其性能起着至关重要的作用。
研究表明，通过合理控制镀层的微观结构，可以显著地改善镁合金的耐腐蚀性能。
一些研究表明，采用纳米晶技术制备的复合镀层，能够在镁合金表面形成一层致密、均匀的结构，有效地提高了其耐腐蚀性能。
镁合金复合镀层的微观结构还涉及到晶粒尺寸、晶粒形貌、晶界分布等因素，这些因素均对复合镀层的性能产生着重要影响。
镁合金复合镀层的相变结构也是影响其性能的重要因素。
研究发现，复合镀层中的晶粒取向、晶粒尺寸和相变结构的分布都会显著地影响镁合金的耐腐蚀性能。
在表层材料的选择和处理过程中，需要充分考虑复合镀层的相变结构特点，以实现最佳的耐蚀效果。
2.1 耐蚀性能测试为了研究镁合金复合镀层的耐蚀性能，常采用电化学法、盐雾试验、潮湿热气候试验等方法进行测试。
通过不同的测试方法可以全面地评价镁合金复合镀层在不同环境条件下的耐蚀性能，并优化其结构和成分，以提高其在实际应用中的耐蚀性。
镁合金化学镀Ni-P及复合镀Ni-P-PTFE的研究的开题报告
镁合金化学镀Ni-P及复合镀Ni-P-PTFE的研究的开题报告一、选题背景随着工业技术的进步和人们对于高性能、高质量的要求不断提高，镁合金作为一种轻质、高强度的材料在航空、汽车、电子等领域中的应用越来越广泛。
然而，镁合金在使用过程中容易遭受腐蚀和磨损的侵袭，这会降低其使用寿命和可靠性。
因此，利用化学镀技术对镁合金表面进行保护和改性是一种有效的解决方案。
其中，Ni-P和Ni-P-PTFE复合镀层是一种较为常用的表面处理方法，能够有效提高镁合金的抗腐蚀性和耐磨性。
二、研究目的本研究旨在探究镁合金化学镀Ni-P及复合镀Ni-P-PTFE的工艺条件和表面性能，进一步了解其在抗腐蚀和耐磨等方面的优劣。
三、研究内容1. 研究镁合金化学镀Ni-P工艺条件的优化，包括电流密度、温度、pH值等因素的影响。
2. 研究镁合金表面化学镀Ni-P后的表面形貌、成分和耐腐蚀性能，对比其与其他表面处理方法的优劣。
3. 研究镁合金复合镀Ni-P-PTFE工艺条件的优化，包括PTFE含量、pH值、电流密度等因素的影响。
4. 研究镁合金表面复合镀Ni-P-PTFE后的表面形貌、成分和耐磨性能，对比其与其他表面处理方法的优劣。
四、研究意义1. 探究镁合金表面化学镀Ni-P及复合镀Ni-P-PTFE的工艺条件和表面性能，进一步提高镁合金的抗腐蚀性和耐磨性，增加其使用寿命和可靠性。
2. 为相关领域提供镁合金表面保护和改性的技术方案和理论基础。
3. 为镁合金材料的应用推广提供支撑和保障。
五、研究方法1. 实验室制备Ni-P和Ni-P-PTFE复合镀液，并优化其工艺条件。
2. 利用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱仪等表征技术对镁合金表面化学镀和复合镀后的表面形貌和成分进行研究。
3. 采用电化学测试和磨损实验等方法，测试不同表面处理方法下镁合金的抗腐蚀和耐磨性能。
六、预期成果1. 建立镁合金化学镀Ni-P及复合镀Ni-P-PTFE的最佳工艺条件。
镁合金Ni—Cu-P／纳米TiO2化学复合镀层性能探究
镁合金Ni—Cu-P／纳米TiO2化学复合镀层性能探究
马壮王锐王茺李智超
【期刊名称】《《材料导报：纳米与新材料专辑》》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】对镁合金表面化学镀Ni-Cu-P进行改进,在其镀液中加入纳米粒子TiO_2,在镁合金AZ91D上获得耐磨耐蚀性能优良且兼具有抗菌性能的化学复合镀层。
对此镀层表面形貌、组织结构、抗菌、耐磨、耐蚀性能进行了分析,结果表明:该镀层均匀、致密,结合力优良;Ni-Cu-P/纳米TiO_2化学复合镀层磨料磨损最佳耐磨性是基材的1.69倍,粘着磨损最佳耐磨性是基材的1.63倍;耐氯化钠和醋酸溶液腐蚀结果均显示该镀层具有较好的耐蚀性;抗菌性能中最佳杀菌率为99.7%,达到了理想的效果。
【总页数】4页(P105-108)
【作者】马壮王锐王茺李智超
【作者单位】辽宁工程技术大学材料科学与工程学院阜新123000 辽宁工程技术大学理学院阜新123000
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.4
【相关文献】
1.Ni-P-Al2O3双层化学复合镀的工艺及性能 [J], 曾鹏
2.AZ91D镁合金化学复合镀Ni-P-ZrO2的工艺与性能 [J], 宋影伟;单大勇;陈荣石;
韩恩厚
3.镁合金上纳米TiO2/Ni复合电镀层的制备和性能 [J], 李志林;刘辉;刘伟;周德强;侯佳钰
4.镁合金Ni-Ce-P/纳米TiO_2化学复合镀工艺及性能 [J], 马壮;姜晓红;时海芳;李智超
5.镁合金纳米TiO_2/Ni-P化学复合镀层的制备与性能研究 [J], 李志林;任林;路景辰
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镁合金（AZ60）Ca-P涂层之生物相容化初步研究.doc
镁合金(AZ60)Ca-P涂层之生物相容化初步研究第 1 章镁合金材料涂层的研究进展1.1引言传统的医用可植入材料主要是不锈钢、钛合金和钴-铬合金等[1-5]。
这些生物材料弹性模量大，植入后对周围骨组织产生应力遮挡，阻碍了正常的骨形成及塑形[6-8]；传统的植入材料虽具有很强的抗腐蚀性，但少量腐蚀产生或磨损过程中释放的金属离子具有细胞毒性，易引起局部组织炎性反应，降低了材料的生物相容性[9-11]；此外，这些金属可植入材料一般在骨组织愈合后需要二次手术取出，反复手术增加了患者的病痛和感染几率，同时加重了医疗资源的消耗与社会及个人的经济负担[12,13]。
镁合金材料具有以下特点：1，重量轻，密度低，强度大，弹性模量约45GPa）相比传统植入材料如钛合金弹性模量103-107GPa，镁合金材料弹性模量与骨组织的弹性模量18.6-27GPa）更接近。
这一特性可以大大减少传统植入材料植入后引起的应力遮挡问题[14-17]；2，镁合金材料的另一优势是其可降解性。
当镁合金材料植入体内后，如果能够控制其降解速度，使其缓慢降解，这样就可避免因二次手术而可能产生的各种危险和减轻患者及社会的经济负担等问题[18,19]；3，镁是人体必需的元素之一，它是维持细胞生理功能的重要组成部分，与生理健康有着极其密切的联系。
镁作为人体液内重要阳离子，参与调节机体内各种酶的活性，控制神经传导兴奋性，维持DNA 结构的稳定性及调节蛋白质合成、肌肉收缩等功能[20,21]。
镁基质合金可降解特性又是一把双刃剑，由于镁是极其活跃的金属元素，在生理体液内，尤其是含有氯离子的溶液中，极易发生降解反应，降解速度非常快[22]。
如何提高镁基质材料或镁合金材料的抗腐蚀性，减慢镁基质材料的降解速度一直成为镁基质材料快速发展的瓶颈。
2003 年，德国人Heublein[23]利用镁铝合金制得动脉支架模型植入到动物猪的动脉内。
实验结果显示：镁合金材料在一定时间内维持了很好的机械支架作用，且随着血管支架的逐渐降解血管腔的粗细程度并没有明显的缩小改变。
镁、铝合金表面纳米复合涂层的制备与耐磨、耐蚀性能研究
摘要金属铝、镁及其合金，性能优良、应用广泛，但其硬度低、耐磨损性和耐腐蚀性差，极易发生磨损腐蚀和化学腐蚀。
因此，对它们进行表面处理以提高其性能非常重要。
常用的表面处理有化学镀、化学转化、喷涂等方法。
其中，化学镀多基于Ni-P二元合金，基于Ni-Co-P三元合金镀层性能的研究尚较少。
同时，目前，国内外对于具有“耐磨”和“超疏水”双功能的涂层的研究也较少。
为此，本论文以铝合金和镁合金为衬底，分别以Ni-Co-P三元合金及PPS-PTFE 聚合物为基底，TiN、SiO2为增强颗粒，成功制备了Ni-Co-P/TiN耐磨耐蚀化学复合镀层、PPS-PTFE/SiO2耐磨超疏水纳米复合涂层，采用SEM、EDS、XRD、FTIR、自动划痕仪、维氏硬度计、高速往返磨损试验机、接触角测试仪、电化学工作站等设备，对涂层的表面形貌、成分、结合力、硬度、接触角、耐磨损性和耐腐蚀性进行了检测，探究了涂层中三元合金Co含量、SiO2纳米颗粒含量对涂层结构和性能的影响。
得出的主要结论如下：①在铝合金上制备了不同Co含量(0-23 wt.%)的Ni-Co-P/TiN纳米化学复合镀层。
所有镀层都呈现不均匀的胞状结构，胞状体上分布着紧密而粗糙的颗粒，随着镀层中Co含量的增加，镀层晶粒细化，晶粒尺寸减少，Ni、P含量降低。
②Ni-Co-P/TiN纳米化学复合镀层的微观硬度、镀层与衬底的结合力、摩擦系数、耐磨损性和耐腐蚀性都随着镀层中Co含量的增加而增加。
当镀层中Co含量为23 wt.%时，镀层拥有最低的磨损率和最优的耐腐蚀性能。
③在铝合金衬底上制备了SiO2含量范围为0-4 g/l的PPS-PTFE/SiO2超疏水、疏水复合涂层，PPS-PTFE涂层呈纤维组成的乳突状结构，且附有很多小孔洞，PPS-PTFE涂层的接触角为150.3º。
随着SiO2含量的增加，PPS-PTFE/SiO2复合涂层的接触角有所下降。
④经过砂纸摩擦后PPS-PTFE/0.08 gSiO2复合涂层的接触角没有明显变化，说明SiO2提高了PPS-PTFE/SiO2复合涂层的耐磨损性能。
船用镁合金表面微弧氧化复合涂层的主要研究内容
船用镁合金表面微弧氧化复合涂层的主要研究内容
船用镁合金表面微弧氧化复合涂层，是指将镁合金表面采用微弧氧化
技术，在其表面生成复合涂层。
该复合涂层具有高耐腐蚀性、高硬度、高
耐磨性、高耐热性、高耐疲劳性等特点，可有效提高舰船结构材料的耐用
性和使用寿命。
主要研究内容包括：
1.微弧氧化技术参数优化：应根据不同镁合金材料的特点，选择合适
的电解液体系、电压、电流密度等微弧氧化工艺参数，以获得较好的表面
形貌、物理化学性质及防腐蚀效果。
2.复合涂层成分筛选：应选用具有良好机械、耐磨、耐腐蚀性能的材
料与微弧氧化膜复合，可选择硅酸盐类、铝酸盐类、氧化铝等。
3.镁合金表面处理：对于镁合金表面先进行适当的预处理，包括清洗、打磨、去污等，以保证复合涂层的牢固度和性能。
4.复合涂层性能测试：采用各种测试方法，如耐腐蚀试验、耐磨试验、微硬度试验、扫描电镜观察等，评价复合涂层的性能。
5.应用研究：将复合涂层应用于实际船舶结构材料中，对其耐腐蚀、
耐磨、耐高温等性能进行实际测试和评估，验证其应用效果。
镁合金复合镀层结构和耐腐蚀性能研究
镁合金复合镀层结构和耐腐蚀性能研究镁合金是一种重要的轻质金属材料，具有优良的机械性能和耐热性能，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。
由于其本身的化学活性较高，易受到腐蚀的影响，限制了其在一些特定环境中的使用。
为了提高镁合金的耐腐蚀性能，一种常见的方法是在其表面进行镀层处理。
而镀层的耐腐蚀性能则受到复合镀层结构的影响。
对镁合金复合镀层结构和耐腐蚀性能进行研究具有重要的意义。
镁合金表面通常采用镀层的方式来改善其耐腐蚀性能。
常见的镀层材料包括镀锌、电镀镍、阳极氧化膜等。
单一的镀层材料往往难以满足镁合金在复杂环境中的使用要求。
通过构建复合镀层结构来提高镁合金的耐腐蚀性能成为了研究的热点之一。
复合镀层结构通常由多层材料组成，每一层材料都有着特定的功能。
底层可以用于增强与基材的结合力，中间层用于提供镀层的机械性能，而表层则用于提供耐腐蚀性能。
通过合理设计和选择合适的材料，可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。
近年来，研究人员对镁合金复合镀层结构和耐腐蚀性能进行了大量的研究。
一些学者利用电镀、喷涂、溶胶-凝胶等方法制备了不同类型的复合镀层结构，并对其耐腐蚀性能进行了测试。
研究结果表明，合理设计的复合镀层结构可以显著提高镁合金的耐腐蚀性能。
采用碳纳米管(CNTs)作为中间层材料，可以有效地提高镁合金镀层的结合力和硬度，从而改善其耐腐蚀性能。
采用含有纳米颗粒的阳极氧化膜作为表层材料，也可以有效地抵抗腐蚀介质的侵蚀。
除了复合镀层结构的设计外，研究人员还对镁合金复合镀层的制备工艺进行了深入的探讨。
喷涂方法可以实现大面积、高效率的镀层制备，但由于喷涂液的成分和工艺参数的变化，容易造成镀层质量的不稳定。
优化喷涂工艺以获得稳定的复合镀层结构也是当前的研究热点之一。
复合镀层的耐腐蚀性能还受到环境因素的影响，因此在模拟实际使用条件下的腐蚀性能测试也是必不可少的。
一些研究人员通过模拟海洋气候、酸雨腐蚀等环境条件对镁合金复合镀层进行了测试，从而更加真实地评价了复合镀层的耐腐蚀性能。
镁合金表面激光熔覆研究现状
镁合金表面激光熔覆研究现状摘要：镁合金作为一种轻量化金属材料，其强度与刚度相对较低，难以在高强度和高刚度的应用领域中发挥作用。
通过表面激光熔覆技术，可在镁合金表面形成高强度和高刚度的复合涂层，提高其力学性能和耐蚀性能，帮助镁合金在航空、汽车、轨道交通等领域得到更广泛的应用。
本文综述了镁合金表面激光熔覆技术的基本原理、研究方法、熔覆涂层结构和性能，并分析了该技术在镁合金领域中的研究现状与发展趋势。
关键词：镁合金；表面激光熔覆；复合涂层；力学性能；耐蚀性能正文：1.引言随着工业和科技的发展，轻量化材料在航空、汽车、轨道交通等领域的需求越来越高。
镁合金作为一种重要的轻量化金属材料，具有密度小、强度高、刚度低等优点，已经广泛应用于航空、汽车、电子、医疗器械等领域。
但是，由于其自身的缺陷，在一些高强度和高刚度的应用场合中难以发挥其作用。
因此，如何提高镁合金的力学性能和耐蚀性能是当前研究的热点之一。
表面涂层技术是一种有效的方法，可以在材料表面形成具有特定性能的涂层。
表面激光熔覆技术是目前应用比较广泛的一种表面涂层技术，其基本原理是利用高功率密度的激光束将涂料粉末熔化并喷射到被涂覆的基材表面，形成具有特定结构和性能的复合涂层。
2.表面激光熔覆技术的基本原理表面激光熔覆技术是一种热加工方法，其基本原理是利用激光的高功率密度对涂料粉末进行熔化，喷射到被涂覆的基材表面，形成复合涂层。
激光熔覆过程中，涂层粉末在瞬间受到高温和热流冲击，瞬间熔化并迅速冷却，形成了具有特定结构和性能的复合涂层。
3.表面激光熔覆技术的研究方法表面激光熔覆技术的研究方法主要包括实验研究和数值模拟两种方法。
实验研究主要通过建立实验平台，采用特定的涂料粉末和激光参数，制备出具有不同结构和性能的复合涂层，并对其力学性能和耐蚀性能进行测试和分析。
数值模拟方法则通过建立熔覆数值模型，对激光熔覆过程进行仿真计算，得到复合涂层的形貌和内部结构，进而分析其性能。
镁合金复合有机涂层的研究现状与展望
第6卷第2期2012年6月材料研究与应用MATERIALS RESEARCH AND APPLICATIONV ol.6,No.2J u n.2012镁合金复合有机涂层的研究现状与展望*宋东福1，农登2，戚文军1，龙思远2，陶军21.广东省工业技术研究院（广州有色金属研究院），广东广州510650；2.重庆大学材料科学与工程学院，重庆400030摘要:镁及其合金的化学活性高，耐蚀性能差，阻碍了镁合金应用领域的拓展．采用预处理+有机涂装法制备复合有机涂层，综合了多种表面处理方法的优点，可获得耐蚀性能良好的镁合金保护涂层，是解决镁合金耐蚀问题的重要研究方向，具有巨大的应用前景.本文对几种镁合金复合有机涂层的制备原理和研究现状进行了综述，并提出了其发展方向.关键字：镁合金；耐蚀性；复合有机涂层；发展方向中图分类号：TG174.2文献标识码：A镁合金具有比强度高、铸造性能良好、电磁屏蔽性能和阻尼特性突出及可回收利用等特点[1]，广泛应用于航空航天、汽车工业、工具、3C制造等领域[2-3]，是继铝合金和钢材之后的第三大工程材料．但镁合金化学活性高、易腐蚀，成为镁合金进一步扩大应用领域的瓶颈之一[4-5]．改善镁合金的耐腐蚀性途径主要有3条，即在保证镁合金基本性能不发生明显改变的条件下，一是通过改变镁合金材料的成分、组织及物相组成等来改善材料的耐蚀性；二是合理设计镁合金产品的结构、连接和装配，以减少或避免镁合金件发生电偶腐蚀的几率；三是通过一定的防护技术来改善镁合金表面的耐蚀性能[5]．前两种方法成本高，且对提高镁合金耐蚀性效果不显著，工业应用难度很大．表面防护技术不但能有效地提高镁合金抗腐蚀性，而且价格低廉，操作简单，应用化前景广阔．目前，常用于镁合金的表面防护技术主要有：化学转化、金属涂层、阳极氧化、微弧氧化及有机涂装等[6-9]．然而，至今为止，还没有开发出采用一种方法可解决镁合金在苛刻条件下的防腐蚀问题．因此，采取两种或多种防护技术结合及多层复合叠加的方法，如化学转化膜层+多层油漆等，可充分发挥各单项防护技术的优势，弥补彼此的不足．此法是解决镁合金耐蚀问题的重要研究方向[10-11]．镁合金复合有机涂层的防护机理是在金属基体和环境介质间充当保护作用，阻碍水、离子、氧气和电荷等传至镁合金基体，从而达到保护基体的目的．这种防护涂层除了具有保护效果外，还具有装饰效果，可根据装饰要求在涂料中加入适当的填料和颜料，使有机层呈现出不同的颜色和光泽，从而达到所要求的外观效果．为了得到综合性能优良的防护涂层，一方面要求镁合金表面清洁、化学成分和物相均匀且具有一定的耐蚀性能，另一方面要求有机涂层对基体有良好的粘附作用和疏水作用．本文结合复合有机涂层的制备工艺流程，阐述复合有机涂层的研究现状和进展．1预处理由于镁合金的自然氧化膜与金属本身的体积比小于1，不足以保护镁合金基体．此外，多数镁合金表面成分不均匀，镁合金中的第二相或杂质元素收稿日期：2011-12-02*基金项目：广东省粤港关键领域重点突破项目(2010A090604001)；广东省重大科技专项（2011A080403005）作者简介:宋东福(1984-)，男，江西宁都人，硕士，主要从事镁合金材料成型与加工.文章编号:1673-9981(2012)02-0081-06材料研究与应用2012都易成为电偶腐蚀的阴极，这给微电化学腐蚀埋下了隐患，而在镁合金表面直接涂装的效果并不好．因此，适当的预处理对提高镁合金耐蚀性能十分必要．大量研究表明[12-14]，预处理膜的质量对复合有机涂层的耐蚀性能具有重要的影响，而化学转化膜或阳极氧化膜是获得耐蚀性良好的复合涂层的必要预处理方式[15]．1.1化学转化法化学转化法是指工件与电解质溶液接触，利用溶液中的化学物质与工件表面发生化学反应，生成一层不溶性保护膜的方法．目前，常用的工艺体系主要有铬酸盐系、磷酸盐系及植酸系等．铬酸转化膜的成膜机理可解释为镁合金表面与界面溶液中的H+反应，使介面处的H+不断被消耗，pH值逐渐升高，从而使界面处的Cr3+和Cr6+化合物在镁合金表面沉积一层复杂的胶状薄层．该薄层干后就会变硬、憎水、不易溶解且耐磨，对基体有良好的保护作用[16]．Hagans经过大量的实验研究，认为铬化膜具有双层结构，由与基体紧密结合的Mg(OH)2和Cr(OH)3的混合致密层和多孔的Cr(OH)3表层组成，这有利于有机涂层的附着[17]．Umehara.H[18]等人发现，经铬酸转化膜预处理后，镁合金表面富含O和Cr的氧化膜与环氧树脂/丙烯酸树脂涂层体系的附着性能最好，且表现出优良的耐蚀性能，耐盐雾时间超过4000h．尽管铬酸盐转化处理工艺成熟，性能稳定，转化膜/有机复合涂层防护性能优良，但其缺点是处理液中含毒性高且易致癌的六价铬．因此，铬酸盐处理工艺逐步被取缔．磷酸盐转化膜是指可溶性的金属二氢磷酸盐(如Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2等)的水溶液与镁基体作用，生成难溶性的磷酸氢盐和磷酸盐的方法．根据磷化膜中的金属元素是否来自基体，可将磷化膜分成磷化膜和伪磷化膜，前者膜层主要含Mg3(PO4)2，而后者除了Mg3(PO4)2，还含其它金属离子的磷酸盐或磷酸氢盐．Li[19]等通过SEM，XRD等检测方法研究了锌系磷酸转化膜的形成过程，认为镁合金表面存在α微阳极和β微阴极，微阳极与H+发生作用生成H2，pH急剧上升，优先在该区形成Zn3(PO4)2⋅H2O，同时Zn2+与Mg发生置换反应，生成单质Zn；随着反应进行，整个界面处Mg2+逐渐富集，pH值升高，不溶性磷酸盐逐渐附着在微阴极区表面形成磷化膜；当整个界面被覆盖后，Zn3(PO4)2⋅4H2O继续长大形成厚片状晶体膜层（图1a）．Kwo[20]等采用高锰酸-磷酸体系在AZ系镁合金上制备的磷化膜，耐蚀性能良好，其腐蚀电位与DOW1铬酸盐转化膜接近，SEM形貌显示膜层表面呈均匀的网状裂纹（图1b）．磷化膜表面形貌主要为层状的晶体结构或网状裂纹结构，具有良好的吸附性能，是镁合金复合涂层良好的预处理膜．连建设[21]等在锌系磷酸体系中添加了缓蚀剂硝酸铈，并制备了磷化-电泳镁合金复合涂层，结果表明：电泳复合涂层具有良好的结合性能和耐蚀性能，耐中性盐雾测试超过1000h．磷化膜的耐蚀、耐磨等性能不如铬酸盐转化膜，且溶液消耗快，对pH 敏感，溶液组成和酸度稳定性较差，从而阻碍了磷化工艺的应用．植酸(肌醇六磷酸酯)是从粮食等作物中提取的天然无毒有机磷酸化合物，它是一种少见的金属多(b)(a)图1典型磷化膜表面的微观形貌(a)片状晶体膜层；(b)网状膜层Fig．1Surface morphology of typical phosphate film(a)flake crystal film；(b)net like film82第6卷第2期齿螯合物．当其与金属络合时，易形成多个螯合环，且所形成的络合物稳定性极强．同时，该膜表面富含羟基和磷酸基等有机官能团，这对提高镁合金表面涂装的附着力及耐蚀性具有非常重要的意义．研究[22]表明：植酸与镁合金络合后，易在其表面形成一层致密的单分子保护膜，能有效地阻止氧气等腐蚀介质与基体接触，从而达到抗腐蚀的目的．崔秀芬等[23-24]采用SEM ，AFM ，AES 等分析了植酸转化膜的形成过程及对后续有机涂层性能的影响，认为镁合金的植酸转化处理过程是由基体的溶解和转化膜的沉积共同作用的结果，转化膜为基体在水溶液中反应生成的镁离子和铝离子与植酸按照不同方式鳌合形成的产物，且镁离子主要与植酸中的羟基发生鳌合反应，形成均匀的网状微裂纹转化膜（图2），与图1（b ）形貌类似；后续环氧树脂涂层与转化膜结合良好，优于铬酸转化膜；与未经转化膜的有机涂层相比，耐蚀性能显著改善．经植酸处理后的镁合金表面不仅具有良好的耐蚀性能，而且能与有机涂层有良好的附着．植酸体系具有绿色环保、耐蚀性好、颜色可调、膜层平整及与顶层有机涂层的附着力强等优点，是镁合金转化膜的一个重要研究方向．但它们遇到与铬酸盐化类似的问题：处理溶液中含高分子化合物及有机重金属离子，废液较难处理．上述几种化学转化处理液中，铬酸盐转化膜耐蚀性能优良，与有机涂层形成的复合涂层具备极佳的耐蚀性能，可用于有苛刻耐蚀要求的环境中，但处理液含Cr 等重金属离子，废液不易处理、易造成环境污染，已逐渐退出市场．磷化转化膜具有较好的耐蚀性能，其复合涂层的耐蚀性能较基体有机涂层有显著的提高，可用于一般使用环境，但处理液消耗快、寿命短，溶液组分不易控制．植酸转化膜为有机酸转化膜，不仅能与基材形成螯合物，而且与后续有机涂层结合更佳，复合涂层综合性能优良，可在耐蚀性能要求高的环境下使用，但植酸工艺一般需要重金属离子作为促进剂，易污染环境，且植酸价格偏高，阻碍了其进一步应用．1.2阳极氧化法阳极氧化法是利用电解作用在镁合金表面原位生成一层氧化膜的方法，是一种特殊的化学转化膜，电压一般不超过120V ．根据电解液的pH 值可分为酸性氧化液和碱性氧化液两种．典型的代表工艺有DOW17法和HAE 法．其中DOW17法的主要成分为磷酸，成膜效果较好，但处理温度高达80℃，且含Cr 等重金属的化合物，已逐渐被淘汰．HAE 法的主要成分为KOH 和Al(OH)3，室温处理，克服了酸性电解液由于温度高而不稳定的缺点，但Al(OH)3难溶于水，溶液成分控制困难．此后，AHC 公司推出的MAGOXID-COAT 阳极氧化法[25-26]可在弱碱性电解液中形成一种晶态的氧化陶瓷层，该膜呈白色，总厚度最高可达50μm ．与转化膜层相比，其氧化膜的耐磨耐蚀性能好，均匀性、耐热性能及电性能优良，但电解液中含氟离子，不利于废液处理．现代测试方法已经证明，氧化膜具有双层结构，其中内层较薄、致密、电阻高，而外层较厚、疏松多孔、电阻低．为了进一步提高氧化膜的耐蚀性能，阳极氧化后有必要进一步封孔，以阻止或减缓腐蚀介质通过微孔到达基体，封孔方法多为物理方法，包括沸水封闭、水蒸气封孔、铬酸盐封孔及涂装封孔等，其中涂装封孔法工艺简单，价格低廉，且防护效果佳，最为常用．Zhang[27]等以NaOH ，H 3BO 3，Na 2B 4O 7⋅10H 2O 为阳极氧化电解液制备的氧化膜，由与基体粘结性好的致密层和与环氧树脂结合良好的多孔外层组成(图3b)，其膜层表面光滑，呈象牙白色，由均匀的、微小的盲孔组成(图3a)．氧化膜的处理电压、处理时间和添加剂对氧化膜结构、耐蚀性有决定性影响，采用优化工艺制备的氧化膜的耐蚀性能优于HAE 和DOW17阳极氧化膜．但阳极氧化的膜层生长速率缓慢，导致生产效率不高，影响其产业化．1.3微弧氧化法微弧氧化法是在阳极氧化法的基础上，进一步图2植酸转化膜表面微观形貌Fig．2Surface morphology of phytic acid conversioncoating宋东福，等:镁合金复合有机涂层的研究现状与展望83材料研究与应用2012提高电解电压，所加电压超出了传统的法拉第区域，利用微弧区瞬间的高温烧结作用在镁合金表面原位生成一层陶瓷层的过程．影响氧化膜结构和性能的因素很多，包括电解液组分和浓度、电压、电流密度、处理时间等，其中电解液中的部分组分直接参与了膜层的形成，对氧化膜的抗腐蚀性能有着决定性的影响．因此，氧化膜的组成、结构及性能等亦可通过改变电解液的组分而进行调整[28-30]．此外，阳极镁合金表面对电解液中离子的吸附具有选择性，对常见离子的吸附能力由强到弱依次为SiO 2-3，PO 3-4，VO 3-4，MoO 3-4，WO 2-4，B 4O 2-7，CrO 2-4，其中对SiO 2-3的吸附能力最强，常作为电解液的基础组分．膜层结构与普通阳极氧化膜相似，但微弧氧化膜的孔隙小、孔隙率低、质地坚硬、分布均匀，具有更高的耐蚀性和耐磨性．与阳极氧化相比，微弧氧化的工艺简单，对环境污染小．但微弧氧化也遇到与阳极氧化类似的问题，微弧氧化膜在实际应用中需要封孔，以达到减缓腐蚀速率及改善表面不均匀性．时惠英[13]对微弧氧化膜-电泳复合处理工艺进行优化后，研究了微弧氧化膜层和微弧氧化-电泳复合有机涂层的耐酸耐碱性能，发现在酸性腐蚀条件下,复合涂层的耐酸腐蚀能力远优于微弧氧化膜．宋东福[31]等通过优化硅酸盐系电解液和电源参数，获得了表面光滑、颜色均匀，呈乳白色的陶瓷氧化膜（图4a ）．氧化膜由与底层结合良好和与有机涂层附着良好的直径为1~2μm 的微孔表层组成（图4b ），其后续有机硅及环氧树脂复合有机涂层的耐蚀性能远优于微弧氧化膜层及其它预处理后续有机涂层，耐图4微弧氧化膜的微观形貌(a)表面形貌；(b)截面形貌Fig ．4Morphology of oxide film by micro-arc oxidation （a ）surface morphology ；（b ）cross-section morphology(b)(a)FilmResinSubstrate图3阳极氧化膜微观形貌(a)表面形貌；(b)截面形貌Fig ．3Morphology of anodic oxide film (a)surface morphology ；(b)cross-section morphology(b)(a)84第6卷第2期中性盐雾时间超过1000h．但微弧氧化工艺对电源要求高、能耗大，成本高，亟待研究低能耗、经济的微弧氧化电源及处理工艺．2涂装镁合金遇到空气或水等腐蚀介质时，在其表面形成的氧化物/氢氧化物呈碱性，对涂层粘结性和均匀性有破坏作用．因此，要求有机涂层的底漆有良好的耐碱性，而对面漆不仅要求其与底漆有良好的配套性，还要求有良好的抵抗水、氧气等腐蚀介质的能力[16]．因此，工业上常用环氧树脂、丙烯酸、有机硅树脂和聚氨酯作为镁合金有机涂料的主要成膜物质．宋东福[31]等制备了12种复合有机涂层，并研究了涂料种类对复合有机涂层使用性能和经济性能的影响．研究表明，环氧树脂涂料与预处理转化膜的结合力强，疏水性好，耐蚀性能最佳；通过在有机硅树脂涂料中添加纳米陶瓷颗粒可大幅提高复合涂层的光泽度和表层硬度，而耐蚀性稍微降低．工业上常用的涂装方法有空气喷涂、电泳及静电喷涂等，分别对应溶剂型、水性电泳漆及粉末型等常用涂料类型．空气喷涂适应性强，几乎不受涂料品种和镁合金产品形状的限制，是目前被广泛应用的涂装方法．但涂料中含大量的有机溶剂，易造成环境污染和资源浪费．电泳是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉积于电极之一的基底表面的涂装方法．电泳工艺具有水溶性、无毒、易于自动化控制等特点，涂层厚度均匀且对工件形状不敏感，涂装适应性强，其主要缺点是对涂料的要求很高，涂层颜色不易控制．静电喷涂是利用高压静电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法．由于涉及的涂料不含溶剂，避免了溶剂对环境的污染，并具有可回收性，是一种环保型涂装技术．其缺点是涂料为粉末固体状，涂层调色换色困难，且难以获得较薄的涂层．3展望镁合金复合有机涂层综合了两种及两种以上防护涂层的优点，使镁合金制品在苛刻环境下应用成为了可能，是镁合金防护体系中最具潜力的镁合金防护方法．在目前制备复合有机涂层的方法中，均可以获得耐蚀性能优良的涂层，但工艺的不足也成为阻碍复合有机涂层进一步应用的最大障碍．如：铬酸盐转化膜工艺含铬等有毒元素；磷酸转化膜磷化膜薄而软，且溶液消耗快，不利于工艺监控；植酸转化中也含重金属离子，废液处理困难；阳极氧化工艺成膜速度慢，生产效率低；微弧氧化工艺对电源要求高、能耗大，成本高等．因此，在制备复合有机涂层时除了考虑涂层的防护性能外，还必须考虑工艺的环保性、经济性和高效性．笔者认为，以下几个方面将成为镁合金复合有机涂层的主要发展方向：（1）环境友好型非铬化学转化处理液体系及其稳定性和长效性控制技术的开发；（2）低能耗、经济型微弧氧化电源及低起弧电压电解液技术的开发；（3）环保型、颜料粒子可控的水溶性涂料及涂装技术的开发．参考文献：[1]翟春泉，曾小勤.镁合金的开发与应用[J].机械工程材料,2001(1):6-10.[2]殷建华.世界镁工业的发展与前景[J].世界有色金属，2005(7):58-66.[3]曾荣昌，柯伟，徐永波，等.Mg合金的最新发展及应用前景[J].金属学报,2001,37(7):673.[4]MAKAR 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高耐磨镁合金复合涂层综合探讨1.1镁合金概述镁元素在地壳中含量丰富，其中海水和矿物是目前所使用的镁资源主要来源。
镁属于轻质金属，纯的金属镁呈银白色。
以镁金属为主，加入其他元素或物质组成镁合金，镁合金密度范围在1.76g/cm3到1.84g/cm3之间，仅为铁的四分之一。
镁合金拉伸强度较高，通常为250MPa，根据不同的合金元素及加工方式，最高能达600MPa以上。
膨胀系数为25～26μm/m℃。
主要以铝、锌、锰、钍或少量的锆、镉等元素合金。
镁合金比其他常用的合金的密度小，除此之外还具有高比强度和高的比刚度等特点，作为结构部件时能明显降低震动带来的能量，继而具备降噪消音等性能。
不仅如此，镁合金能够进行加工切削、电焊连接、抛光表面等，是代替铝合金、钢材结构部件的候选材料之一。
在一些元素合金或特点的加工锻造出来的镁合金，刚度和强度都能高于铝合金以及钢材。
随着厚度的增加，镁合金的刚度也随之增加，在相同形状下，镁合金产品的刚度几乎要高出十倍。
由于镁合金的单位重量下，其强度比一般的工程塑料要大很多，即使美合金的密度较大，也能做出比工程塑料更加轻薄的结构部件，从而达到增强结构、轻量化等目的[1]。
镁合金熔点相对于其他合金低，利于加工压制成型，成型的结构件壁厚可达到很小的厚度，从而拥有广泛的应用领域，镁合金还具备熔融压铸等属性，与铝合金一样[2]，均可回收再利用。
1.2镁合金应用及前景镁金属为密排六方晶体结构，其硬度和塑性很低。
由于纯镁易燃，不适合作为结构材料，而镁合金材料具有高的力学性能和低的密度，化学性质比镁金属稳定许多，能够作为理想的结构材料。
适合用于轻质量、高强度、隔音屏蔽的工程结构部件以及航空、航天、汽车零部件等。
镁合金具有优良的导热性能及导电性能，成型压铸简易，可回收重复使用，污染低等特点，使其无可厚非的成为更具有应用价值和应用前景的合金材料。
石油的不可再生属性以及燃烧后带来的污染，使人们不断的在汽车领域追求省油、减少汽车尾气的排放。
而汽车燃烧汽油产生的能量大部分都用在克服汽车自重，为了追求极致的轻量化，镁合金起到了越来越重要的作用。
镁合金高强度兼备质量轻，将镁合金应用到汽车中，汽车重量能够大幅降低，油耗也随之降低，并且燃油转换率提高，也能帮助减少尾气的排放 [3]。
镁合金良好的阻尼衰减能力强，吸收振动能量的能力强，大约是铝合金的6-30倍，可以帮助汽车降低噪音和振动，大大提高了汽车内部的静谧性和安全性。
在部分品牌汽车中已有部分零件采用镁合金铸件。
如曲轴箱、凸轮轴链轮、齿轮箱，车内面板和电动发电机臂等，甚至部分跑车、赛车的变速器叉形杆件、发动机框架以及发动机零部件，如进气歧管也都用镁合金锻造。
除了传统的镁合金外，镁基体泡沫复合材料在受到压缩时，具有高的能量吸收能力和抗冲击性能[4]，因此，认为其在汽车零部件领城具有很好的应用前景。
在冲击载荷下，镁基发泡复合材料具有很高的能量吸收能力，因此，人们认为它也是一种很有前途的新材料。
可以用这种低密度复合材料充填汽车的前端缓冲区、A柱和B柱，以使汽车结构具有很高的能量吸收特性，在汽车受到强烈撞击时能更好的保持车辆内部空间，减少对人的伤害。
在飞机机舱内环境中，现已证明新研发的不易燃烧的高性能镁合金具有安全保障性，现允许生产飞机机舱内构件[5]。
镁合金能降低航空器的重量，可用于生产机舱门板、齿轮箱和变速器[6]。
镁-锂系列的合金为最小密度的镁合金，其拉伸性能、抗冲性能以及刚性和可塑性均比其他系列的合金高，将来有希望成为航空航天领域上的材料[7]。
这些行业和领域对镁合金的大量需求，使镁合金生产技术得到快速革新，生产成本以及使用成本得到降低，从而促进了镁合金在医疗、计算机、仪器仪表、家电、建筑工程、轻工领域的应用和发展。
1.3镁合金的腐蚀原理及防腐技术镁合金虽然具备各种优良特性，但目前为止，镁合金并没有能够完全替代钢材、铝合金而在各行业大规模运用，其最主要是镁合金耐腐蚀性差，若不做防腐处理或表面涂层，便会发生腐蚀，直至失去原有的使用价值 [8]。
镁合金的腐蚀是指在不同的工作介质中，发生化学、电化学作用引起的变质和破坏。
镁合金的腐蚀机理大致归为：1、镁的标准电极电位较低，甚至比铝、铁还要低，仅仅高于锂、钠、钾三种金属，在工业应用金属中，活泼性为最高。
在绝大部分环境中都易受到腐蚀2、镁合金在生产加工过程中，不可避免的会有杂质元素在镁合金之中，导致易引发电偶腐蚀，这些杂质元素往往成为电偶中的阳极。
3、一部金属表面或合金表面都会形成一种紧密的氧化薄膜，防止腐蚀介质进一步接触金属，达到防腐作用，但镁合金表面形成的氧化膜较为脆弱，且疏松多孔[9]，这种孔状的氧化膜无法阻止镁合金继续腐蚀。
目前有几种常用的方法提高镁合金防腐能力。
在生产锻造过程中提高其纯度，减少杂质元素，通过改进冶金方法降低杂质含量，制造高纯镁合金和高温耐蚀镁合金；加入提高镁合金抗腐蚀能力的元素，如稀土元素[10]；采用表面处理，也可以提高镁合金耐蚀能力，通过表面处理在镁合金表面营造疏水性，阻断或减少镁合金与潮湿空气或液体介质的直接按触，从而改善其耐蚀性能。
表面处理方法有激光表面处理、电弧镀层、化学转化、涂层、阳极氧化、镁合金表面沉积铝等。
钢铁、铝合金和锌合金化学转化曾广泛采用以铬酸盐为主要成分的处理方法，但这种处理方法会产生有毒性、易致癌的六价铬 [11]，随着人们健康意识得到重视和环保趋势，这种处理方法被严格限制使用,但其形成的膜耐蚀性好，取代此方法有一定的困难，对镁合金更是如此。
1.4镁合金表面涂层的应用在镁合金的表面生成具有保护性能的涂层，在众多镁合金防腐蚀的方法中，以其施工简单、经济适用、不受设备形状的约束以及具有--定的装饰效果而被广泛应用。
防护涂层通常作为最后一道防护措施与其它防腐蚀手段配套使用。
该技术的关键是提高涂层的附着力和增强涂层的耐蚀性。
底层表面粗糙度与涂层材料的性质决定着附着力和耐蚀性。
涂层的保护作用是在金属机体和环境介质间充当阻挡层，阻碍水、离子、O、电荷传至机体，阻止腐蚀电路的形成[12]。
2对于高活性的镁合金材料，采用具有抑制、延缓底材腐蚀，对底材起一定钝化作用的防腐底漆来降低镁合金的反应活性。
如采取环氧封闭钝化防腐底漆-环氧抗静电面漆配套，也能达到对镁合金的封闭防腐、抗静电、耐老化等目的。
硅烷处理技术是一种环保型金属表面技术，具有容易控制反应、操作简单、生产成本低、环保、耐腐蚀性高等特点，被逐渐应用于镁合金的防腐研究中[13]。
但由于硅烷膜层存在微裂纹，腐蚀性介质会由此进入膜层与基体交界处，发生电化学腐蚀，故采用稀土元素作为缓蚀剂，弥补涂层裂纹。
其中，铈盐不仅能减缓腐蚀速度，还能对涂层的自修复起到一定作用。
因此，采用硅烷与硝酸铈结合的方法来提高基体的耐蚀性能。
1.5镁合金复合涂层研究进展随着镁合金应用领域的发展，人们对镁合金材料的要求越来越高，传统的涂层技术已经不能满足需求。
复合涂层技术的发展在一定程度上弥补了普通单涂层的不足。
化学转化膜能够与其他防腐工艺相结合形成复合涂层。
其在复合涂层中多充当中间层的角色。
比如转化膜与有机层形成复合涂层。
转化膜一方面能够降低镁合金基底在电泳漆中的腐蚀速率，另一方面增强了电泳漆层与基地的结合力[14]。
化学转化膜与其他工艺结合后，自身的缺点得到优化，涂层耐久性有明显提高。
阳极氧化也能够与化学转化膜、金属镀层等形成复合涂层。
采用有机层密封处理的能够有效的提高氧化层的耐蚀性，主要问题是密封层的厚度，一般的涂装都要经过多次浸涂，但是随着涂层的增厚，涂层的结合力会发生问题。
采用金属镀层对阳极氧化表面进行处理能够弥补氧化层的一些缺点，如降低表面的孔隙率、提高表面光滑度、提高表面硬度、增强表面导电性、提高耐磨性[15]。
有机复合涂层中，采用油脂、聚氨酯、油漆、环氧树脂等，经过几重工序加工，形成具有一定厚度的涂层，覆盖在镁合金的表面，使镁合金与致蚀介质隔离，有效的防止合金与介质形成电路，提高了镁合金的耐腐蚀能力。
有机涂层的工艺可分成直接作用和间接作用两种。
直接作用涂层是采用两边的双极性聚合物分子直接作用在镁合金表面上，而这些涂层后期还需要进一步处理。
间接作用涂层是采用具有活性官能团的聚合物与化学转化膜、镀膜上覆盖有机涂层，使用这种方法是有机复合涂层研究是最多的[16]。
有机涂层的涂层工序较为经济、实用、简便，常常为最外层的一层。
涂层且种类繁多，而有机涂层在使用过程中容易剥离、脱落，其防护效果短暂，涂层之间有缝隙，在比较严苛的环境下，如摩擦、碰撞、遇酸、高温、高压冲淋等，有机涂层的保护作用便大打折扣，使镁合金的使用受到局限。
何效凯,黄震等在复合有机防护涂层研究中，首先采用镁合金表面进行无铬化学转化膜处理，再在转化膜表面上喷涂底漆和面漆形成复合涂层，涂层成膜过程中与聚合物交联，提高复合膜的致密性和耐蚀性[17]。
1.6高耐磨镁合金复合涂层研究意义镁合金足够优秀的各项性能告诉我们，在将来能有无可替代的应用前景，但镁合金的防腐能力较差，其氧化后的氧化膜不能像铝等金属一样致密，对镁合金没有产生有效的保护作用，所有，产生了多种方法来防止镁合金腐蚀。
随着社会的发展，除了防腐性外，人们对镁合金的装饰性也提出了要求，在众多的应用领域需要镁合金有一定的色泽。
如人们更加喜爱具有特殊颜色的镁合金制造的电脑、手机外壳，这样往往能抓住市场。
制备具好看新型的工件，可使产品各具形象特色，增加产品力提高市场竞争力，从而提高企业的经济效益。
回顾近年来涂层防护研究的发展状况，虽然报道了很多涂层的研究，也开发了许多新型复合涂层，但这些研究大多注重提高涂层的附着性、装饰性、耐蚀性，对涂层本身的耐磨性能的研究比较少。
在镁合金耐蚀性研究中，探究并加以使用复合涂层，成为解决镁合金防腐问题最为简便、经济的方法。
复合涂层的方案有许多种，正确选择方案对镁合金的防护尤为重要。
在众多方案中，大部分都研究了涂层的附着力和耐蚀性，而涂层的耐磨性也需要重视。
镁合金在汽车、航空航天领域中作为结构部件或外壳部件使用时，避免不了出现摩擦、撞击等情况发生，长此以往，涂层将会出现裂痕、脱落，涂层的保护能力则会大幅降低。
所以，研究高耐磨的复合涂层，为镁合金防腐提供一种可靠有效的方案。
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