镁合金表面处理工艺研究
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。
镁合金表面处理技术与性能分析
镁合金表面处理技术与性能分析第一章:引言镁合金因其轻质、高强度、良好的耐腐蚀性和良好的可塑性而被广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等领域。
然而,镁合金在表面处理方面仍存在一些挑战,例如热稳定性和耐氧化性较差,易发生腐蚀等问题。
因此,寻找更有效的镁合金表面处理技术变得至关重要。
第二章:镁合金表面处理技术2.1 电化学处理在电解液中,通过电解方法对金属进行阳极处理,并在其表面上形成一层氧化膜,该方法可以在多种材料上迅速形成具有良好抗腐蚀性的涂层,并且可以通过调整电流密度和时间来改变氧化膜的厚度和颜色。
2.2 化学处理化学处理可通过浸泡或刷涂等方法使镁合金表面发生离子交换或化学反应来形成一种保护性膜。
例如,使用含有多种有机和无机酸的溶液对镁进行浸泡,可以形成一层质地坚硬的氧化铝膜。
2.3 物理处理物理方法包括喷砂、喷丸和激光熔射等。
通常,这些方法会在表面形成一层粗糙的纹理,以增加镁与空气或其他介质之间的接触面积和摩擦力。
第三章:表面处理后的镁合金性能分析3.1 腐蚀性能镁在空气中易形成氧化层,在湿润环境下还容易形成水合层导致易腐蚀。
针对这一问题,通过表面处理后形成的化学膜可以防止氧化层和水合层的形成,提高了镁合金的抗腐蚀能力。
3.2 力学性能表面处理对镁合金的力学性能影响较小,但是通过物理处理方法,可以显著降低镁合金表面的粗糙度,提高其表面质量和结构强度,从而改善其力学性能。
3.3 热稳定性要使镁合金在高温下稳定,需要通过表面处理形成一层高温氧化层。
常用的高温氧化方法包括热氧化和熔盐氧化。
这些方法可以在镁合金表面形成一层密封的氧化层,有效防止氧化和腐蚀。
第四章:未来展望镁合金作为一种重要的轻金属材料,其应用前景非常广阔。
未来,在表面处理技术方面,我们可以进一步开发和完善表面处理材料和新技术,并将其与其他表面处理方法相结合,使其性能得到进一步提高,并满足更广泛的工业和消费领域对高性能镁合金的需求。
第五章:结论镁合金表面处理技术不断创新和完善,可以提高其腐蚀性能、力学性能和热稳定性,有利于其在工业和消费领域的广泛应用。
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。
镁合金表面处理方法
镁合金表面处理方法
常见的镁合金表面处理方法包括:
1. 阳极氧化:将镁合金制品作为阳极,经过电解处理,在硫酸、硝酸、磷酸等溶液中形成氧化膜,并以阳极氧化的方法进行膜层增长,以提高镁合金的耐蚀性、硬度和耐磨性。
2. 电化学抛光:将镁合金制品浸泡在含有工业碱的电解液中,通过电解反应溶解表面的氧化层和锈层,使表面变得光滑且均匀。
3. 化学镀:利用化学溶液中的金属基质离子,在镁合金表面上化学还原析出金属膜层,以增加镁合金的表面性能。
4. 电镀:通过电解将金属阳离子沉积在镁合金表面,形成金属膜层,包括镍、铬、铜等。
5. 喷涂涂层:将陶瓷、聚合物等高强度材料喷涂在镁合金表面,以提高其表面硬度、磨损性和耐腐蚀性。
6. 增强改性:通过加工、热处理和强化合金等方式,改善镁合金的力学性能和耐蚀性。
这些处理方法可以根据镁合金的具体用途和要求来选择和应用,以提高镁合金的性能和延长使用寿命。
镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究
镁合金表面处理技术及其耐蚀性能研究镁合金是一种重量轻、高强度的金属材料,因此在各个领域中得到了广泛应用。
然而,由于其在大气环境中容易受到腐蚀,使得其耐用性和可靠性受到一定的影响。
为了提高镁合金的耐蚀性能,各种表面处理技术被广泛研究和应用。
下面将从常见的几种表面处理技术入手,介绍它们对镁合金耐蚀性能的影响。
一、阳极氧化阳极氧化是一种常见的表面处理技术,通过在金属表面形成一层氧化膜以提高其表面性能。
在镁合金表面上,氧化膜可以增加金属表面的硬度和耐磨性,同时也可以提高其防腐蚀性能。
然而,由于氧化膜是一种多孔材料,且氧化膜的密度和厚度也会影响其性能。
因此,氧化膜的质量和厚度需要得到控制,才能够发挥出其最佳的防腐蚀性能。
二、化学转化处理化学转化处理是利用化学反应在镁合金表面产生一种保护膜的技术。
常见的方法包括磷化、钝化和转化膜等。
这些保护膜具有良好的耐蚀性能,可以更好地保护镁合金表面不受到腐蚀的影响。
三、喷涂处理喷涂处理是将一种防腐涂料喷涂在镁合金表面上,以形成一种保护膜的技术。
这种方法具有一些优点,如简单和易于实现,同时也可以在较短的时间内形成保护层,有效提高镁合金表面的耐蚀性。
然而,由于镁合金表面的特殊性质,这些表面处理技术仍需要加以改进和优化。
例如,喷涂处理中的涂料选择需要注意其与镁合金表面的相容性,使得涂层可以牢固地附着在表面并保持长时间的防腐蚀性能。
同时,氧化膜的质量和厚度也需要加以监控和控制,才能够在镁合金的使用过程中发挥最好的防腐蚀性能。
总而言之,表面处理技术是提高镁合金表面耐蚀性能的主要手段之一。
通过选择适当的表面处理技术,可以有效减少镁合金的腐蚀损失,延长材料使用寿命,并且在各个领域中得到更加广泛的应用。
随着技术的不断发展和优化,相信未来会有更多更好的表面处理技术出现,推动镁合金材料的更进一步发展。
镁合金表面处理的研究现状
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。
镁合金的表面处理
鎂合金拋光與擦光步驟
操作
磨蝕粒徑
磨輪
速度
類別
直徑(mm) M/S
sfm
粗拋光
60-100(SiC,Al2O3) 帆布﹑羊皮﹑毛氈 150-360 15.3-25.5 3000-5000
中度拋光 100-320(SiC,Al2O3)
疊布
150-360 20.4-30.6 4000-6000
細拋光
240-400
鎂合金表面處理除改變金屬表面之耐腐蝕性﹐也可提供裝 飾性之外觀 ﹐利用硝酸鐵﹐醋酸﹐硝酸鹽或磷酸清洗皆可達到 目的。硝酸鐵酸洗會在表面形成氧化鉻膜﹐使表面鈍化而增強 其耐腐蝕性。醋酸-硝酸鹽及磷酸酸洗可作為一種螫合劑﹐自鎂 合金表面有效去除其它金屬雜質﹐阻止局部電流腐蝕。下表為 鎂合金之酸洗處理法。
布或 羊皮 25-360 22.9-38.2 4500-7500
鍛面表面處理
50-320
擦光圓盤 150-300 15.3-25.5 3000-5000
擦光 矽藻土或Al2O3擦光化合物
棉
150-400 20.4-40.8 4000-5000
化學清洗
鎂合金化學清洗包括蒸氣脫脂﹑溶劑清洗﹑乳化清洗﹑酸洗 及鹼洗。
表面處理
1 溶劑或鹼液脫脂 2 酸洗 3 沖蝕(化學﹑動力﹑干式) 4 機械拋光
1 陽極處理染色 2 噴漆 3 化成處理 4 電鍍
1 陽極處理 2 噴漆 3 化成處理
1 陽極處理/電鍍 2 陽極處理/電鍍 3 陽極處理/化成處理 4 陽極處理及潤滑
鎂合金之表面預處理
鎂合金之表面預處理與其它金屬處理一樣重要﹐因為它會影響到隨后之被覆 制程于鎂零件之制造過程中﹐一些污染物如油脂﹑氧化物或骯臟異物皆可能存 在﹐此外化學處理后之殘留雜質亦必須去除。一般鎂合金零件之清洗制程可分為 四種類別﹕即機械清洗﹑溶劑清洗﹑鹼液清洗及酸洗﹐其中溶劑清洗﹑鹼液清洗 及酸洗亦被歸類為化學清洗。這些方法可單獨使用﹐亦可以組合使用﹐視工作狀 況而定﹐下表為鎂合金使用之清洗制程說明﹕
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。
镁合金无铬达克罗工艺研究
镁合金无铬达克罗工艺研究镁合金是一种具有重要工程用途的金属材料,在航空航天、汽车制造、建筑等领域中应用广泛。
而达克罗工艺作为一种金属表面抛光处理技术,可以改善镁合金表面光洁度、硬度、抗腐蚀、耐磨性等性能,是镁合金涂层完善的重要工艺手段。
一、合金无铬达克罗工艺研究1、克罗工艺的基本原理达克罗抛光技术是一种微观抛光技术,主要利用带电微粒的碰撞及摩擦作用,使金属表面光洁度、硬度、抗腐蚀性以及耐磨性等性能得到提高。
达克罗抛光可以将大型粗糙度极限由Ra 80.02μm降低到Ra 0.2μm,满足精密部件的装配要求。
达克罗抛光有一定程度上避免了使用复杂抛光机械,抛光时间、效率高,抛光均匀度高,可以达到不锈钢、铝合金等金属材料的抛光要求。
2、合金无铬达克罗工艺镁合金表面抛光,多数使用机械抛光,虽然简单便捷,但不能解决粗糙度极限低的要求。
达克罗抛光技术能够解决这一问题,其包括辊式达克罗抛光、脉冲达克罗抛光、非接触达克罗抛光等多种抛光方式,根据客户的要求选择不同的抛光方式。
无铬达克罗抛光是一种无污染环保的达克罗抛光技术,因不用交叉清洁和普通抛光技术涉及到有毒材料,所以能够满足镁合金的无污染抛光要求。
3、艺要求无铬达克罗抛光对表面处理工件的要求十分高,如果表面存在裂纹、明显的不平整或微小的毛刺等缺陷,则必须进行机械抛光处理,除此之外,还需要检查表面处理工件的尺寸精度、光洁度等,保证表面条件良好,以保证最终质量。
同时,还需要对辊式达克罗抛光机中辊子的材质、直径、几何形状和表面状况等进行严格质检,以保证无铬达克罗抛光的有效性。
二、术优势1、铬达克罗抛光的技术优势无铬达克罗抛光技术可以达到较高的表面质量,表面光洁度高,粗糙度极限低,硬度、抗腐蚀、耐磨性和表面力学性能大大提高,深受各行业的欢迎。
2、能减排无铬达克罗抛光技术能够有效提高镁合金涂层的性能,同时可以大大减少涂层占原料消耗量,从而节约能源,减少环境污染。
三、论无铬达克罗抛光技术是镁合金涂层完善的重要工艺手段,具有提高表面光洁度、硬度、抗腐蚀、耐磨性等性能,改善镁合金表面状态,提高工件加工精度,满足精密部件装配要求,技术简单、效率高等优点,是航空航天、汽车制造、建筑等行业抛光要求十分理想的抛光技术。
镁合金的表面处理技术及其在材料工程中的应用
镁合金的表面处理技术及其在材料工程中的应用引言镁合金是一种重要的结构材料,在各个领域都有着广泛的应用前景。
然而,由于其易氧化、易腐蚀等特点,镁合金的表面处理成为了解决其应用限制的重要环节。
本文将探讨一些常用的镁合金表面处理技术,并讨论其在材料工程中的应用。
表面处理技术一:阳极氧化阳极氧化是一种常见的表面处理技术,可以形成致密的氧化膜,提高镁合金的抗腐蚀性能和耐磨性能。
该技术主要是将镁合金作为阳极,在硫酸、硝酸等电解液中进行电解,使得表面形成一层氧化膜。
经过阳极氧化处理的镁合金表面具有较好的耐腐蚀性和附着力,可以延长其使用寿命。
表面处理技术二:化学镀化学镀是一种通过化学反应,在镀液中形成金属对镁合金表面进行覆盖的方法。
常见的化学镀方法有镀镍、镀铬等。
这种表面处理技术可以提高镁合金的耐腐蚀性和耐磨性,同时还可以改善其外观。
表面处理技术三:喷涂涂层喷涂涂层技术是一种将具有一定特性的材料涂覆在镁合金表面的方法。
这种技术可以改善镁合金的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
常见的喷涂涂层材料有陶瓷涂层、金属涂层等。
通过选择合适的喷涂涂层材料,可以满足不同工程的需求。
表面处理技术四:溅射溅射是一种利用高能离子束轰击镁合金表面,使其表面溅射出材料形成涂层的技术。
溅射涂层具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性能,可以有效地提高镁合金的使用寿命。
此外,溅射还能够改变镁合金的表面电子结构,从而改善其光学性能。
应用一:航空航天领域镁合金在航空航天领域有着广泛的应用。
通过表面处理技术,可以提高镁合金的耐腐蚀性,增加其在腐蚀环境下的使用寿命。
此外,表面处理技术还可以改善镁合金的表面硬度和耐磨性,提高其在高速飞行中的应力承载能力。
应用二:汽车工业领域镁合金在汽车工业中也有着重要的应用前景。
通过表面处理技术,可以提高镁合金的整体性能,如抗腐蚀性、耐磨性等,在汽车零部件的制造中起到了至关重要的作用。
特别是在电动汽车领域,镁合金的轻质化特点使得其成为理想的材料选择。
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。
最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺及膜层组织和性能研究
最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺及膜层组织和性能研究一、引言AZ91D镁合金作为一种轻质、高强度的结构材料,在航空航天、汽车制造、电子通讯等领域具有广泛的应用前景。
然而,其较差的耐腐蚀性能限制了其应用范围。
微弧氧化(MAO)作为一种有效的表面处理技术,可在AZ91D镁合金表面形成一层致密的陶瓷膜,显著提高其耐腐蚀性能。
本文针对最新AZ91D镁合金微弧氧化处理工艺,探讨膜层组织和性能之间的关系。
二、实验材料与方法1.实验材料本实验选用AZ91D镁合金作为研究对象,其化学成分如下表所示:| 元素 | Mg | Al | Zn | Mn | Si | Cu | Fe | Ni | Be || | | | | | | | | | || 含量(%) | 89.69 | 9.03 | 0.73 | 0.19 | 0.02 | 0.002 | 0.002 | 0.002 | 0.0005 |2.微弧氧化处理工艺将AZ91D镁合金试样进行预处理,包括打磨、抛光、清洗等步骤。
然后,采用微弧氧化电源对试样进行微弧氧化处理。
实验过程中,通过调整电压、时间等参数,研究不同工艺条件对膜层组织和性能的影响。
具体工艺参数如下:电压:300500V时间:515min电解液:磷酸盐体系温度:室温3.膜层性能测试扫描电子显微镜(SEM):观察膜层表面形貌和截面结构。
X射线衍射仪(XRD):分析膜层物相组成。
电化学工作站:测定膜层的极化曲线,评价其耐腐蚀性能。
显微硬度计:测试膜层的硬度。
三、实验结果与分析1.微弧氧化膜层表面形貌随着电压的升高,膜层表面呈现出由微小孔洞组成的火山口状形貌。
当电压达到500V时,膜层表面孔洞数量减少,尺寸增大,呈现出较大的火山口状结构。
这表明电压对膜层表面形貌有显著影响。
2.膜层截面结构膜层截面呈现出明显的层状结构,主要由内层致密层和外层多孔层组成。
随着处理时间的延长,膜层厚度逐渐增加,内层致密层厚度占比提高。
镁合金表面处理技术简介
新發明,以天然海水從事鎂及合金
處理前要經過脫脂,酸洗中和,溶蝕等過程, 然用這種方 法則不用前述的各種工程,天然海水中含有多量的食鹽 電解的話會分解導電性的氯與鈉, 即引發產生氫與氧的 機會這就是可以除去表面油膜與氧化物的機能, 同時除 去油膜的清淨表面經過電解表面就會與浴中的成份相互 作用,產生的化學反應即可形成復合氧化皮膜.
鎂合金的特性
由於具有導電性, 為了防止精密儀器的誤動作, 鎂合金具有 防電磁波干擾的屏蔽性, 因此可以省去對絕緣性塑
料件的真空蒸發粘著以及電鍍的工藝. 具有尺寸穩定性防震性(吸收振動性)抗凹陷性等優良特性. 機械加工性能比較好(切削陰抗比較小) 因此鎂合金能夠滿足環保及結構緊湊化的要求,特別是作為
C1. 鉻系化成 1. 鉻酸處理(dow1)抗腐蝕力較好. 2. 改良鉻酸處理(dow20)噴涂應用(初期台灣段使 用) 3. 重鉻酸處理(dow7)鈍化層較厚(初期龍華段使用) 4. 硝酸鐵處理(dow21)光亮. 5. 其它
鎂合金表面處理目的要求
C2.鎂合金非鉻系化成的研究歷程
1999年2月初 開始研發鎂合金表面處理
鎂合金的特性
在太空飛航采用成功后推廣到眼鏡, 手提式電腦及行動電話 的誘力引發了鎂合金冶煉鍛造. 鑄造等的追求熱, 鎂合金的 表面處理技術也伴隨發達起來,因為鎂合金屬具易然性,從事 於鉆研表面處理的研究人員有很多人受不少實驗的傷害. 鎂合金的特性 鎂是地球中第八位較豐富的元素, 占地殼的2.5%其豐富含量 僅次於鐵, 鋁,而且在海水中含占有0.13%, 即一吨的海水中 可采集1.3Kg的鎂, 作為資源需求來看是一種很有希望的金 屬.
鋁 2.7 660 2060 397 0.889 面心立方 -1.66
鐵 7.87 1539 2740 312 0.528 體心立方 -0.44
镁合金表面处理方法
镁合金表面处理方法镁合金是一种重要的结构材料,具有低密度、高比强度和良好的加工性能等优点,在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有广泛的应用。
然而,镁合金的表面容易受到氧化、腐蚀和磨损等损伤,因此需要进行表面处理,以提高其耐腐蚀性、抗磨损性和装饰性。
本文将介绍几种常见的镁合金表面处理方法。
一、阳极氧化处理阳极氧化是一种常用的镁合金表面处理方法,通过在强酸或弱酸溶液中使镁合金成为阳极,施加外加电压,使镁合金表面氧化生成一层致密的氧化膜。
这层氧化膜具有良好的抗腐蚀性能和耐磨损性能,能够有效地保护镁合金基体不受腐蚀和磨损。
此外,阳极氧化还可以通过调整电解液的成分和处理参数,控制氧化膜的厚度和颜色,实现镁合金表面的装饰效果。
二、化学镀层处理化学镀层是一种常用的镁合金表面处理方法,在镁合金表面形成一层金属或非金属的保护层,以提高镁合金的耐腐蚀性和装饰性。
常用的化学镀层方法包括电镀、化学镀锌和化学镀铬等。
其中,电镀是一种将金属离子还原成金属沉积在镁合金表面的方法,可以形成一层具有良好耐腐蚀性和装饰性的金属镀层。
化学镀锌和化学镀铬则是通过将锌或铬离子还原成保护层沉积在镁合金表面,形成一层具有良好耐腐蚀性的非金属镀层。
三、有机涂层处理有机涂层是一种常见的镁合金表面处理方法,通过在镁合金表面涂覆一层有机涂料,形成一层致密的保护层,以提高镁合金的耐腐蚀性和装饰性。
有机涂层可以分为有机溶剂型涂料和水性涂料两种。
有机溶剂型涂料通常由树脂、溶剂和助剂等组成,具有良好的附着力和耐候性,适用于各种镁合金表面的涂覆。
水性涂料则是以水为溶剂,具有环保性能好的特点,适用于一些对环境要求较高的场合。
四、物理气相沉积处理物理气相沉积是一种先进的镁合金表面处理方法,通过在真空条件下将材料原子或分子沉积在镁合金表面,形成一层致密的保护层。
常用的物理气相沉积方法包括物理气相沉积、磁控溅射和激光沉积等。
这些方法可以在镁合金表面形成一层具有高硬度、高耐磨损性和低摩擦系数的薄膜,提高镁合金的表面硬度和耐磨损性。
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【摘要】镁合金由于具有良好的性能而被广泛的运用于航空、兵器、电子等领域的结构零部件之中。
但是,它有一个很严重的缺点,就是抗腐蚀能力比较差,这使镁合金的应用受到了极大的限制。
很多专业人员根据镁合金的腐蚀类型及原理,对镁合金抗腐蚀复合表面的处理工艺技术进行了深入法入的探究。
尽管镁合金的抗腐蚀性能得到了一定的提高,但是仍然不能满足一些军用电子装置的要求。
因此,本文将介绍一些镁合金抗腐蚀复合表面处理的工艺技术。
【关键词】镁合金;抗腐蚀;复合表面;技术镁合金的密度仅仅是铝密度的三分之二,具有比较高的比刚度和比强度。
其次,镁合金具有良好的导热性,屏蔽电磁的性能也极强。
因此,镁合金被广泛的应用于航天航空等各行各业。
镁合金重量比较轻,而且属于绿色可回收的环保材料。
然而,镁合金有一个不容忽视的缺点,那便是抗腐蚀能力比较差。
近年来,尽管镁合金的抗腐蚀性能得到了一定的提高,但仍然无法达到实际应用的标准。
本文将简要谈论镁合金抗腐蚀表面处理的相关技术。
一、镁合金的主要腐蚀种类镁是一种银白色的轻金属,镁合金的密度较小,但是其强度和弹性性能较好,能够承载比较大的冲击。
以镁金属元素为基础加入其他元素组合而成的合金被称为镁合金。
镁合金在实际的应用过程中抗腐蚀能力比较差,具体的腐蚀种类如下:1.1化学反应腐蚀众所周知,镁的化学性质非常的活泼。
正常的温度下,镁合金如若与空气发生接触,极其容易与空气中的氧气发生化学反应。
发生反应之后,镁合金的表面会形成一种物质,我们称之为氧化膜。
然而,镁合金并不是全由镁形成的,其中必然会掺杂一些其他的金属物质。
这些少许的金属物质会对氧化膜的结构和性质产生一定的影响。
如若镁合金所处环境温度在不断的上升,这些金属掺杂物的化学性质也会越开越活泼,镁合金腐蚀的速度也会越来越快,腐蚀的程度随之加深。
另外,镁合金在低温的环境中会慢慢地与二氧化碳发生化学反应,生成碳化镁和一氧化碳。
在加热的情况下,镁能够在二氧化碳中强烈燃烧,又有两种新的物质出现:氧化镁和碳单质。
AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响及表面喷涂金属涂层研究中期报告
AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响及表面喷
涂金属涂层研究中期报告
该报告主要研究了AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响以及表面喷涂金属涂层的情况。
以下是该报告的摘要:
1. 压铸工艺对表面质量的影响:
研究结果表明,AZ91D镁合金压铸后,表面质量会受到一定程度的影响。
具体来说,压铸过程会导致铸件表面出现气孔、裂纹甚至缺陷,表面粗糙度也会增大。
因此,为了获得高质量的镁合金零件,在压铸后需要进行表面处理,以保证零件的性能和外观质量。
2. 表面喷涂金属涂层的情况:
研究表明,使用热喷涂技术,可以在AZ91D镁合金表面形成涂层,提高表面耐磨性和抗腐蚀性。
热喷涂技术包括火焰喷涂、电弧喷涂、高速火焰喷涂等。
在测试中,使用高速火焰喷涂技术喷涂的WC/Co涂层具有较好的性能,表现出较高的硬度、高温耐磨性和抗腐蚀性。
综上所述,该研究重点关注了AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响,并探索了表面喷涂金属涂层的可能性。
未来研究将继续深入探究不同表面处理方法的性能和优劣,以支持更广泛的应用。
镁合金表面处理工艺
镁合金表面处理工艺通常包括以下几种方法:
1. 防腐蚀处理:镁合金具有较高的化学活性,在大气中容易产生腐蚀。
常见的防腐蚀方法包括电化学镀层、阳极氧化和化学镀等。
电化学镀层可以提供一层防腐蚀保护膜,而阳极氧化则能形成一层氧化层防护膜,增强抗腐蚀性能。
2. 表面硬化处理:镁合金的硬度相对较低,容易受到划伤和磨损。
为了提高表面硬度,常常采用热处理,如热压缩、热喷涂和热喷覆等方法,以增加表面层的强度和硬度。
3. 表面涂层处理:为了改善镁合金的耐磨性、防腐蚀性和美观性,可以采用表面涂层处理方法。
常见的涂层包括有机涂层、无机涂层和复合涂层等,可以选择合适的涂层材料和工艺来满足具体要求。
4. 表面改性处理:镁合金在一些特殊应用场景中需要具备特定的表面性能,如减摩、耐磨、耐高温、耐腐蚀等。
可以采用表面改性方法,如表面喷涂、表面机械处理、化学处理等,来实现对表面性能的改善和调控。
需要根据具体的应用需求和镁合金的特性选择适合的表面
处理工艺,以达到所需的功能和质量要求。
同时,在进行镁合金表面处理时,应注意工艺参数的控制、处理剂的选择和环境保护等因素。
镁合金表面处理工艺
镁合金表面处理工艺镁合金是一种重要的结构材料,具有低密度、高比强度和优良的机械性能等特点。
然而,由于镁合金的活泼性和化学反应活性较强,其表面易受到氧化、腐蚀和磨损的影响,从而限制了其应用广度和可靠性。
为了改善镁合金的表面性能,提高其抗腐蚀性、耐磨性和附着力等指标,需进行表面处理工艺。
镁合金表面处理工艺主要包括化学处理、电化学处理和涂层处理三大类。
下面将详细介绍这些处理工艺及其应用。
1.化学处理:化学处理是通过将镁合金浸入一定的处理液中,利用化学反应改变其表面化学成分和结构来提高其性能。
常用的化学处理工艺有酸洗、酸洗除氧化膜、碱洗和氟改性等。
(1)酸洗:酸洗是将镁合金浸入一定酸性溶液中,通过溶解表面氧化层和杂质来清洗表面。
常用的酸洗溶液有硫酸、盐酸和硝酸等。
(2)酸洗除氧化膜:酸洗除氧化膜是在酸洗的基础上,加入具有还原性能的添加剂,如硫酸亚铁(FeSO4)来清除氧化膜。
这种方法能有效去除氧化膜,提高镁合金的表面光洁度和亲润性。
(3)碱洗:碱洗是将镁合金浸入一定碱性溶液中,通过化学反应去除表面的油污和杂质。
常用的碱洗溶液有氢氧化钠溶液和碳酸氢钠溶液等。
碱洗后的镁合金表面光洁度较高,具有较好的耐腐蚀性。
(4)氟改性:氟改性是利用氟化物处理剂在一定条件下反应,使其与镁合金表面发生氟化反应,形成一层氟化物覆盖层。
这种覆盖层具有很好的抗腐蚀性和减摩性能,能有效改善镁合金的抗氧化性和耐蚀性。
2.电化学处理:电化学处理是利用电化学装置和电解液进行处理,通过电解和电化学反应改变镁合金的表面状态。
常用的电化学处理工艺有阳极氧化、阳极电泳和阳极电刷等。
(1)阳极氧化:阳极氧化是一种将镁合金作为阳极,在电解液中施加一定电压进行氧化反应,生成氧化膜的工艺。
阳极氧化可提高镁合金的硬度、耐磨性和耐蚀性,同时还可用于染色和封孔处理,改善镁合金的装饰性。
(2)阳极电泳:阳极电泳是将镁合金作为阳极,通过电泳涂覆一层具有保护性的有机膜或无机膜。
镁合金钝化处理工艺
镁合金钝化处理工艺一、前言镁合金作为一种轻质、高强度的材料,在航空、汽车等领域有着广泛的应用。
然而,由于其易腐蚀、易氧化等特性,使得其表面处理成为必要的工艺。
其中,钝化处理是一种常见的表面处理方法,可以有效地提高镁合金的抗腐蚀性能和耐磨性能。
二、钝化处理原理钝化是指在特定条件下,通过在金属表面形成一层致密、不溶于介质的氧化物或其他化合物膜来防止金属进一步被氧化或腐蚀。
在镁合金表面钝化处理中,主要采用电解钝化和化学钝化两种方法。
1. 电解钝化电解钝化是将镁合金作为阳极,在硫酸铬酸混合液中进行电解处理。
在电解过程中,阳极表面生成一层致密的氧化物或磷酸盐膜,从而提高了镁合金的耐蚀性和耐磨性。
电解钝化工艺流程如下:(1)清洗:将待处理镁合金件浸泡在去离子水中,去除表面油污和杂质。
(2)酸洗:将清洗后的镁合金件浸泡在稀盐酸或硝酸溶液中,去除表面氧化物和其他杂质。
(3)电解钝化:将经过酸洗处理的镁合金件作为阳极,放入硫酸铬酸混合液中进行电解处理。
电解条件一般为温度在50℃左右,电流密度为1-5A/dm2,电解时间为10-30min。
(4)清洗:将钝化后的镁合金件浸泡在去离子水中清洗干净。
2. 化学钝化化学钝化是将镁合金表面与含有缓蚀剂的溶液反应生成一层致密、均匀的氧化物膜。
与电解钝化相比,化学钝化工艺更简单、成本更低。
其工艺流程如下:(1)清洗:将待处理镁合金件浸泡在去离子水中,去除表面油污和杂质。
(2)酸洗:将清洗后的镁合金件浸泡在稀盐酸或硝酸溶液中,去除表面氧化物和其他杂质。
(3)化学钝化:将经过酸洗处理的镁合金件浸泡在含有缓蚀剂的溶液中,进行化学反应生成氧化物膜。
常用的缓蚀剂有硝酸盐、磷酸盐等。
反应条件一般为温度在20-50℃左右,反应时间为5-30min。
(4)清洗:将钝化后的镁合金件浸泡在去离子水中清洗干净。
三、注意事项1. 钝化处理时要注意控制处理时间和温度,避免过长或过短导致钝化层质量不稳定。
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xx大学毕业设计(论文)开题报告
2)将超细粉体技术和玻璃纤维废丝低温烧结技术等引入镁合金表面防腐领域,建立其反应热力学和动力学模型,在学术上具有重要的理论创新价值。
5、研究工作计划与进度安排
2014.12.20~2015.2.22 资料收集、查询、整理和归纳,完成开题报告;
2015.2.23~2015.3.19 毕业实习;
2015.3.20~2015.3.28 实验方案分析、拟定;
2015.3.29~2015.4.21 购买实验材料,做实验;
2015.4.22~2015.5.8 实验数据记录与分析;
2015.5.8~2015.5.23 完成论文,中英文资料翻译。
6、参考文献
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