镁合金防腐表面处理与涂层技术研究进展

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镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层的制备及其性能研究

镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层的制备及其性能研究镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层的制备及其性能研究摘要：镁合金作为一种轻质高强度金属材料，因其优良的物理和化学性质而广泛应用于汽车、航空航天和电子等领域。

然而，镁合金的高活性和易腐蚀性限制了其更广泛的应用。

为了解决这一问题，研究人员开发了一种镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层。

本文介绍了该涂层的制备方法、性能研究和应用前景。

1. 引言镁合金具有较低的密度、较高的强度和刚度，以及良好的导热性和电磁脉冲屏蔽性能。

然而，镁合金的易腐蚀性问题限制了其广泛应用。

为了提高镁合金的防腐性能，许多研究工作集中在表面涂层的开发上。

2. 镁合金表面涂层的制备方法研究人员采用物理和化学方法制备了镁合金表面的自修复超疏水、超双疏防腐涂层。

物理方法包括溅射沉积、电解沉积和激光处理等；化学方法包括溶胶-凝胶法、电化学沉积法和自组装法等。

这些方法能够在镁合金表面形成致密的氧化物层和有机涂层，改善其抗腐蚀性能。

3. 自修复超疏水、超双疏防腐涂层的性能研究研究人员通过制备不同结构和成分的涂层，并测试其超疏水性能和抗腐蚀性能。

结果表明，自修复超疏水涂层能够有效减少液体在镁合金表面的接触角，从而实现超疏水性能。

同时，涂层还具有自愈合能力，可以通过自动修复裂纹和缺陷来提高其防腐性能。

4. 涂层的应用前景镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层具有广阔的应用前景。

首先，该涂层可以应用于汽车、航空航天和电子等领域，提高镁合金的防腐性能，延长其使用寿命。

其次，该涂层还可以在海洋工程和化工设备中应用，提高金属材料在腐蚀环境中的抗腐蚀性能，降低维护成本。

5. 结论镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层的制备方法、性能研究和应用前景在本文中进行了介绍。

随着相关技术的发展，该涂层有望实现规模化应用，为镁合金的推广和应用提供重要保障。

然而，进一步的研究仍需要解决涂层制备的成本、工艺和稳定性等方面的问题综上所述，镁合金自修复超疏水、超双疏防腐涂层在提高镁合金的抗腐蚀性能方面具有巨大的潜力和应用前景。

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。

镁合金高耐蚀表面处理技术的研究进展

镁合金高耐蚀表面处理技术的研究进展
赖心翘;刘宁华;易爱华;黄创
【期刊名称】《电镀与涂饰》
【年(卷),期】2024(43)1
【摘要】[目的]随着加工技术水平的不断提高,镁合金应用范围迅速扩展,市场需求
不断增长。

然而镁合金化学活性高,在环境中极易发生腐蚀而造成金属部件失效。

因此镁合金的防腐处理至关重要。

[方法]综述了改善镁合金耐蚀性的几种常用表面处理技术的研究进展,包括化学转化、微弧氧化、电镀、电泳沉积、溶胶-凝胶处理、水热处理和喷涂。

[结果]对镁合金进行适当的表面处理能够显著提高其耐蚀性。

[结论]目前镁合金表面防腐处理已取得一定的进展,但还有许多待改进之处。

【总页数】11页(P87-97)
【作者】赖心翘;刘宁华;易爱华;黄创
【作者单位】广州三孚新材料科技股份有限公司;东莞理工学院材料科学与工程学院;华南农业大学材料与能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG178
【相关文献】
1.环保型表面处理镁合金耐蚀性及疲劳性能研究进展
2.镁合金微弧氧化表面处理技术研究进展及展望
3.镁合金耐蚀表面处理的研究进展
4.镁合金表面耐蚀导电防护
技术研究进展5.镁合金在大气环境中腐蚀行为及表面处理技术的研究进展
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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。

镁合金表面铝涂层研究新进展

镁合金表面铝涂层研究新进展张津,麻彦龙,黄福祥,肖锋(重庆工学院材料科学与工程学院,重庆400050) [摘　要]　对镁合金表面沉积铝涂层这一镁合金表面处理的新技术进行了总结,分析了传统镁合金表面处理的优缺点以及在镁合金表面沉积铝涂层的优势。

最新的在镁合金表面沉积铝涂层的工艺主要有铝粉埋覆扩散法、铝粉刷涂埋覆扩散法、火焰喷涂热扩散法、电弧喷涂热压法、动态金属喷镀法。

在对以上沉积原理的分析和理解的基础上,详细阐述了镁合金表面铝涂层的耐蚀机理,并指出了该技术的应用前景和制约其发展的主要因素。

[关键词]　镁合金;铝涂层;扩散;热喷涂;耐蚀性[中图分类号]TG146.2 [文献标识码]A [文章编号]1001-3660(2007)05-0064-04The La test Researches of A lum i n u m Coa ti n g on M agnesi um A lloysZHAN G J in,M A Yan 2long,HUAN G F u 2xiang,X I AO F eng(College of Materials Science and Engineering,Chongqing I nstitute of Technol ogy,Chongqing 400050,China )[Abstract]　A ne w strea m of surface treat m ent technol ogies for magnesiu m all oys,depositing alu m inu m on magnesi 2u m all oy,is su mmarized on the basis of recent laborat ory ex peri m ents .The str ong points and weak point of traditi onal mag 2nesiu m all oy surface treat m ent technol ogies were analyzed and the advantages of alu m inu m coating on magnesiu m all oy were exp lained .The latest alu m inu m coating depositing technol ogies on magnesiu m all oy varies fr om diffusi on bet w een alu m inu m po wder and magnesiu m all oy matrix at high te mperature t o ther mal s p raying alu m inu m po wder or thread materials with both traditi onal and advanced s p raying equi pments .Based on the understanding t o different technol ogies,the corr osi on 2resistant mechanis m of alu m inu m coating on magnesiu m all oyswas further discussed .Finally,the app licati on f oregr ound of the tech 2nol ogy in questi on was p redicted and the maj or p r oble m s li m iting its devel opment were put for ward .[Key words]　Magnesiu m all oy;A lu m inu m coating;D iffusi on;Ther mal s p raying;Corr osi on resistance[收稿日期]2007-06-26[基金项目]重庆市科技攻关重点项目(CSTC2004AA400326);重庆市重点自然科学基金项目(CSTC200413A4002)[作者简介]张津(1963-),女,重庆人,教授,博士,主要从事表面工程领域的研究。

211241006_镁合金表面腐蚀防护技术研究进展

第52卷第5期表面技术2023年5月SURFACE TECHNOLOGY·37·镁合金表面腐蚀防护技术研究进展夏先朝1，潘玥1，袁杏1，聂敬敬1，孙京丽1，袁勇1，董泽华2（1.上海航天精密机械研究所，上海 201600；2.华中科技大学化学与化工学院，武汉 430074）摘要：镁合金较差的耐腐蚀性能限制了其大规模应用。

利用表面腐蚀防护技术可以有效改善镁合金的耐蚀性能，延长镁合金的服役寿命。

因此，可靠的表面腐蚀防护技术是突破镁合金应用瓶颈的关键。

从镁合金表面腐蚀防护技术的分类入手，阐述了各种防护技术的基本原理。

在此基础上，综述了近年来镁合金腐蚀防护技术的研究进展，包括电化学方法、化学方法及其他表面腐蚀防护方法等，阐明了各种技术的优缺点及适用范围，并对镁合金表面防护技术的发展趋势进行了展望。

经过多年的发展，镁合金表面防护技术的理论研究和应用日臻完善，现有的表面防护方法一定程度上都能为镁合金基体提供腐蚀防护作用。

然而，随着镁合金应用范围的扩展，相关结构件常会面临恶劣的服役环境。

因此，单一的表面腐蚀防护技术已经很难满足工业领域对镁合金材料的迫切需求，多种表面处理技术联合制备的复合涂层具有广阔的应用前景。

镁合金表面防护技术当前正朝着功能化和智能化的复合涂层方向发展，同时对制备工艺的安全环保性也提出了更高要求。

未来除了保证高耐蚀性外，开发多功能智能涂层对提升防护层的长效防护能力、拓宽镁合金的应用范围具有重大的现实和长远意义。

关键词：镁合金；耐腐蚀性；表面防护；复合涂层；功能涂层；智能涂层中图分类号：TL214.6 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)05-0037-14DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.05.004Research Progress of Surface Corrosion ProtectionTechnology for Mg AlloysXIA Xian-chao1, PAN Yue1, YUAN Xing1, NIE Jing-jing1, SUN Jing-li1, YUAN Yong1, DONG Ze-hua2(1. Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute, Shanghai 201600, China;2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)ABSTRACT: The relatively high corrosion susceptibility of Mg alloys seriously restricts their large-scale use. Surface corrosion protection technologies are used to improve the corrosion resistance and prolong the service life of Mg alloys. Hence, use of reliable surface corrosion protection coatings is the key to break through the bottleneck of Mg alloy application. Starting from the classification of surface corrosion protection technologies for Mg alloys, the basic principles of various protection technologies were expounded, and the advantages, disadvantages and application scope of various technologies were clarified.收稿日期：2022–05–16；修订日期：2023–01–05Received：2022-05-16；Revised：2023-01-05基金项目：上海航天精密机械研究所自主研发项目Fund：Independent Research and Development Project of Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute作者简介：夏先朝（1995—），男，硕士。

镁合金仿生超疏水涂层的构建及耐腐蚀性研究

镁合金仿生超疏水涂层的构建及耐腐蚀性研究一、本文概述镁合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域具有广泛的应用前景。

然而，镁合金的耐腐蚀性较差，容易在潮湿或腐蚀性环境中发生电化学腐蚀，这限制了其在实际应用中的使用寿命。

为了改善镁合金的耐腐蚀性，研究者们提出了多种表面处理技术，其中仿生超疏水涂层技术因其独特的防水和自清洁性能受到了广泛关注。

本文旨在探讨镁合金仿生超疏水涂层的构建方法及其耐腐蚀性研究。

我们将介绍仿生超疏水涂层的基本原理及其在金属防腐领域的应用背景。

然后，详细阐述构建镁合金仿生超疏水涂层的具体步骤，包括涂层材料的选择、制备工艺的优化以及涂层结构的表征。

接着，通过一系列实验手段，如接触角测量、电化学腐蚀测试等，评估仿生超疏水涂层对镁合金耐腐蚀性能的提升效果。

结合实验结果，讨论仿生超疏水涂层在镁合金防腐领域的应用前景及潜在改进方向。

通过本文的研究，我们期望为镁合金的耐腐蚀性提升提供一种新的有效途径，同时推动仿生超疏水涂层技术在金属防腐领域的应用发展。

二、镁合金仿生超疏水涂层的构建在构建镁合金仿生超疏水涂层的过程中，我们采取了一种多步骤的方法，旨在模仿自然界中生物表面的微观结构和润湿性，从而赋予镁合金表面优异的超疏水性能。

我们对镁合金表面进行了预处理，包括清洗、打磨和超声波清洗等步骤，以确保表面的清洁度和粗糙度，为后续的涂层构建打下良好的基础。

接下来，我们采用了一种特殊的涂层材料，该材料具有良好的附着力和耐腐蚀性。

通过喷涂或浸涂的方式，将涂层材料均匀涂覆在镁合金表面，形成一层均匀的涂层。

为了增强涂层的超疏水性能，我们在涂层表面构建了微纳米结构。

这些结构通过模仿自然界中荷叶等生物表面的微观结构，使得涂层表面具有极低的表面能和高度的粗糙度。

我们通过化学刻蚀、溶胶-凝胶法或模板法等方法，在涂层表面形成了微纳米级的凸起和凹槽，从而实现了超疏水性能。

我们对构建好的涂层进行了表征和性能测试。

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。

镁合金防腐蚀表面处理研究进展

了一个研究热点。一方面是从镁合金材质的本身着
０引言
侯彬
（京电子技术研究所，江苏南京２０１）南１０ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ３
摘要：合金作为最轻的工程金属材料之一，镁它具有良好的比强度和比刚度、良的阻尼减震性能、优良好的铸造性能等特点，被誉为２世纪绿色金属结构材料。但镁合金耐蚀性差，重阻碍了它的工业应１严用，因此，镁合金的表面防护处理显得极为重要。综述了近年来镁合金防腐蚀表面处理的方法，要有主化学转化、阳极氧化、弧氧化、属镀（）、机涂层、理气相沉积、微金涂层有物离子注入、光表面合金化激等，并对镁合金表面处理的发展方向进行了展望。
ＨＯＵＢｉｎ
（ａｊｇＲｓｒｓｔｔｏｌｔｎｓＴｃｎｌｙＮｎ１０，ｈｎ）ＮｎｉｅａｃＩｔｕＥｅｒｉｅｈｏｇ，ａｇ２０１Ｃｉａｎｅｈｎｉｅｆｃｏｃｏ３
ＡｂｔａｔＡｓｏｅｏｈｉｈｅｔｅｇｎｅｎｔｒａｓｍａｎｓｕｍｌｏａｅｎｎｍｅｈｅｔｙｇｅｎｓｒｃ：ｎｆｔｅｌｇｔｓｎｉｅｒｇｍａｅｌ，ｇｅｉｉｉａｌｙｈｓｂｅａｄｔｅ２１ｎｕｒｒｅｃｓｒｃｕａｔｌｉｔｒａｎａｘｅｓｖｐｐｉａｉｎｐｏｐｃｏｔｈｒｃｅｓｉｓ，ｓｈａｉｈｓｒｎｔｔｕｔｒｌｍｅａｌｍａｅｌａｄｈｓｅｔｎｉｅａｌｔｒｓｅｔｆｒｉｃａａｔｒｔｃｃｉｃｏｓｉｕｃｓｈｇｔｅｇｈ，ｓｅｉｉｇｄｔｈｇａｉｇａｌｔｂｔｅａｔｎｒｐｒｙａｄＳｎ．Ｂｕｈｎｕｔｙａｐｌａｉｎｏｇｅｐｃｆｃｒｉｉｉｙ，ｉｈｄｍｐｎｂｉｙ，ｅｔｒｃｓｉｇｐｏｅｔｎＯｏｉｔｔｅｉｄｓｒｐｉｔｏｆｍａｎ－ｃｓｕａｌｙｉｅｅｅｙｌｔｄｆｒｉｏｃｒｏｉｎｒｓｓａｃＳｈｒｖｎｉｅｄｉｐｓｎｎｍａｎｓｕａｌｙＳｉｍｌｏｓｓｖｒｌｉｅｔｌｗｏｒｓｏｅｉｔｎｅ，Ｏｔｅｐｅｅｔｖｓｏｉｇｏｇｅｉｍｏｍｉｏｓｌｓｒａｅｉｅｍｐｒａｔｕｃｓｖｒｉｏｎ．Ｔｈｙｗｅｅｄｓｕｓｄｉｅａｌｔｅｃｒｅｔｍｅｈｄｆａｔ－ｏｏｉｎｓｒａｅｔｅｔｎｆｙｔｅｒｉｃｓｅｎｄｔｉｈｕｎｔｏｓｏｎｉｃｒｓｏｕｃｒａｍｅｔｆｆｒｍａｅｉｍｌｏｓｉｈｓｐｐｒｉｃｕｎｈｍｉａｏｖｍｉｎ，ｎｄｉｘｄｔｎ，ｃｏａｃｏｄｔｎ，ｔｌｏｇｓｕａｌｙｎｔｉａｅ，ｎｌｄｉｇｃｅｃｃｎｅｏａｏｃｏｉａｉｍｉｒ－ｒｘｉａｉｍｅａ－ｎｌｏｏｌｃｃａｉｇ，ｒａｉｏｔｇ，ＶＤ，ｏｍｐｌｎａｉｎ，ａｅｕａｅｍｏｉｃｔｏｉｏｔｎｏｇｎｃｃａｉＰｎｉｎｉａｔｔｏｌｓｒｓｒｃｄｆａｉｎ．Ｉｈｎｉｗａｒｓｅｔｄｔｅｆｉｎｔｅｅｄ，ｔｓｐｏｐｃｅｈｄｖｌｐｍｅｔｔｅｄｏｕａｅｔｅｔｎｒｍａｎｓｕｍｌｙｎｆｔｒｅｅｏｎｒｎｆｓｒｃｒａｍｅｔｆｇｅｉｆｏｌａｏｓｉｕｕｅ，ｂｓｄｏｈｓｔｏｓａｅｎｔｅｅｍｅｈｄ．Ｋｅｒｓ：ｇｅｉｍｌｙ；ａｔ－ｏｏｉｎ；ｓｒａｅｔｅｔｎｙｗｏｄｍａｎｓｕａｏｌｎｉｃｒｓｏｕｃｒａｍｅｔｆ

镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展

第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·1·专题——超疏水涂层及其应用镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展王华，刘艳艳（大连理工大学化工学院，辽宁大连 116024）摘要：镁合金是一种有发展前途的绿色工程金属材料，但其较差的抗腐蚀性能限制了它的大规模应用。

对镁合金表面进行超疏水处理，能够极大地提高镁合金的耐腐蚀性能。

当超疏水试样浸泡在腐蚀溶液中时，该结构将在腐蚀介质中形成固-气-液界面层，减少镁合金表面与腐蚀介质之间的接触面积，从而降低腐蚀速度。

超疏水表面需要满足微纳米结构和低表面能2个必要条件。

可以采用二步法或一步法在镁合金表面制备超疏水表面，详细介绍了在镁合金表面构造微纳米结构的方法，包括激光处理、机加工、化学刻蚀、化学镀、电化学沉积、阳极氧化、微弧氧化、水热合成和喷涂等方法。

超疏水表面一旦受到机械损伤，微纳米结构无法满足条件，超疏水表面的“气垫效应”消失，腐蚀介质就会直接与微纳米结构接触，因此需要保证构建的微纳米粗糙结构对镁基体具有良好的保护作用并具有自愈功能。

通过制备复合涂层，提高下层微纳米结构的自愈合性能，上层涂层的超疏水性与下层涂层的良好物理屏障能力的协同效应可以改善涂层的长久耐腐蚀性能。

综述了在镁合金上制备具有良好耐腐蚀性能的复合超疏水表面的方法，并对镁合金超疏水表面防护技术的研究方向进行了展望。

关键词：镁合金；表面处理；自愈合涂层；超疏水涂层；耐蚀性中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)11-0001-22DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.11.001Research Progress in the Preparation of Anti-corrosionSuperhydrophobic Coatings on Magnesium AlloysWANG Hua, LIU Yan-yan(School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning Dalian 116024, China)ABSTRACT: Magnesium alloy is a promising green engineering metal material, but its poor corrosion resistance limits its large-scale application. The corrosion resistance and service life of magnesium alloy can be improved by surface treatment. The surface protection technology of magnesium alloy includes electrochemical method (micro-arc oxidation, electrodeposition), chemical conversion method and organic coating protection method. Superhydrophobic surfaces have great application prospects in daily life, industry and agriculture because of their self-cleaning, oil-water separation, anti-icing and anti-corrosion properties. Superhydrophobic treatment of magnesium alloy surface can greatly improve the corrosion resistance of magnesium alloy. Superhydrophobic surfaces refer to surfaces with a contact angle greater than 150° and a sliding angle less than 10°. When the superhydrophobic sample is immersed in the corrosive solution, the structure will form a solid-gas-liquid interface layer in the corrosive medium, reducing the contact area between the magnesium alloy surface and the corrosive medium, thereby reducing the corrosion rate.收稿日期：2023-09-27；修订日期：2023-11-06Received：2023-09-27；Revised：2023-11-06引文格式：王华, 刘艳艳. 镁合金表面防腐蚀超疏水涂层制备研究进展[J]. 表面技术, 2023, 52(11): 1-22.WANG Hua, LIU Yan-yan. Research Progress in the Preparation of Anti-corrosion Superhydrophobic Coatings on Magnesium Alloys[J]. Surface·2·表面技术 2023年11月The superhydrophobic surface needs to meet the two necessary conditions of micro and nano structure and low surface energy. Superhydrophobic surface can be prepared on the surface of magnesium alloy by two-step method or one-step method.The two-step method for preparing superhydrophobic surface of magnesium alloy generally means that micro and nano structures are constructed on the alloy surface first, and then low surface energy modification is carried out. One step method means that both roughness and low surface energy can be achieved simultaneously on the surface of magnesium alloy. This paper describes in detail the methods of constructing micro and nano structures on the surface of magnesium alloy, including laser treatment, machining, chemical etching, electroless plating, electrochemical deposition, anodic oxidation, micro-arc oxidation, hydrothermal synthesis and spraying. Low surface energy materials for preparing superhydrophobic surfaces include long-chain fatty carboxylic acid, fluorosilane, Long chain alkyl silanes, polydimethylsiloxanes and polypropylene (PP), etc.Common carboxylic acids include stearic acid (SA), myristate acid (MA), lauric acid (dodecanoic acid, LA), octadecyl-phosphonic acid, perfluorocaprylic acid, oleic acid, etc. Fluorosilane include 1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltriethoxysilane (FAS), 1H,1H,2H,2H-Perfluorodecyltrimethoxysilane (PFDTMS), 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilane(PFOTES), Hexadecy-ltrimethoxysilane (HDTMS) , etc.However, when the superhydrophobic surface is used for anti-corrosion, once the superhydrophobic surface is damaged, the "air cushion effect" of the superhydrophobic surface will disappear, and the corrosive medium will directly contact the micro and nano structure. Therefore, in this case, it is also necessary to ensure that the constructed micro and nano rough structure hasa good protection effect on the magnesium matrix. To this end, it is necessary to develop composite coatings to improve theself-healing properties of the micro and nano structures and the corrosion resistance of the coating under the superhydrophobic surface. The synergistic effect between the superhydrophobicity of the upper coating and the good physical barrier ability of the lower coating can improve the long-term corrosion resistance of the coating. Due to the layered structure of LDH, the synergistic effect of superhydrophobic effect and chloride ion exchange performance can improve the corrosion resistance of the coating, so there are more superhydrophobic composite coatings prepared together with LDH coatings. It has been studied that the combination of micro-arc oxidation coating (PEO) and layered double hydroxide (LDH) can not only seal the micropore defects on the PEO film, but also enable the composite film to have self-healing function when loaded with corrosion inhibitors.Furthermore, surface superhydrophobic modification can greatly improve the long-term corrosion resistance of the composite coating. In this paper, the anticorrosive mechanism of superhydrophobic surface is introduced, and the method of preparing superhydrophobic surface with good corrosion resistance on magnesium alloy is reviewed. The research direction of superhydrophobic surface protection technology for magnesium alloys is also prospected.KEY WORDS: magnesium alloy; surface treatment; self-healing coating; superhydrophobic coating; corrosion resistance镁合金由于其密度低，吸振性、电磁屏蔽和可加工性优良，作为有发展前途的绿色工程金属材料，在汽车、航天、计算机、电子工业等有广泛应用[1-3]。

镁合金表面硬化处理及其耐腐蚀性能研究

镁合金表面硬化处理及其耐腐蚀性能研究引言：镁合金是一种具有优良性能的轻金属材料，具有比铝合金更低的密度，更高的强度和更好的刚性特点。

然而，镁合金也有其缺点，如低的耐腐蚀性能。

因此，镁合金表面硬化处理是一种有效的方式来提高其耐腐蚀性能。

本文将探讨镁合金表面硬化处理技术以及其对耐腐蚀性能的提升效果。

一、镁合金表面硬化处理技术镁合金表面硬化处理技术包括化学处理、物理处理和电化学处理等。

其中化学处理是比较常见的一种方式，它包括酸洗、电镀和磷化等方法。

1. 酸洗酸洗是一种常用的表面处理方法，它通过将镁合金表面浸泡在酸液中，去除表面的氧化皮和腐蚀产物，使其表面更加干净、平整。

酸洗前要对镁合金表面进行打磨和去油处理，以保证酸洗效果的均匀性和稳定性。

2. 电镀电镀是一种通过电解沉积金属或金属化合物的方法来形成一层保护层的表面处理技术。

常用的电镀方法包括电镀铬、锌、镍、铜等。

其中电镀镍是一种常用的方法，可以提高镁合金表面的硬度和耐蚀性。

3. 磷化磷化是一种将镁合金表面转化为磷酸盐的方法，可以形成一层致密的磷酸盐层，提高其耐蚀性能。

该方法具有成本低、环保等优点，是一种广泛应用的表面处理技术。

二、表面硬化处理对镁合金耐腐蚀性能的影响表面硬化处理可以有效提高镁合金的耐腐蚀性能，具体表现为：1. 提高表面硬度镁合金表面硬化处理可以形成一层坚硬的保护膜，提高其硬度和强度。

这可以有效防止镁合金表面被擦伤、刮花或刮擦，从而保持表面光洁度和整体美观度，同时提高其抗腐蚀性。

2. 提高复合耐腐蚀性表面硬化处理还可以提高镁合金的复合耐腐蚀性，即其在多种腐蚀环境下的抗腐蚀性能。

因为不同的腐蚀环境对镁合金表面的影响是不同的，有些环境下镁合金的耐腐蚀性能较好，而有些环境下则较差。

表面硬化处理可以使镁合金表面的复合耐腐蚀性提高，从而使其更加适合广泛的应用领域。

3. 提高耐针孔腐蚀性针孔腐蚀是一种在金属表面产生一个小孔，然后沿小孔向内腐蚀的一种特殊腐蚀现象。

镁合金表面处理技术的研究进展

镁合金表面处理技术的研究进展发布时间：2021-12-03T06:49:04.810Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷19期作者：王涛1 刘海军2[导读] 镁合金是一种密度小、强度高的优质合金材料，王涛1 刘海军2陕西黄河集团有限公司陕西省西安市 710043摘要：镁合金是一种密度小、强度高的优质合金材料，在工业中应用广泛，随着科学技术和工业经济的快速发展，人们越来越重视镁合金的生产以及其表面处理方式，而其耐磨、耐蚀性差制约其发展，本文综述了近年来表面处理技术，总结了镁合金表面处理技术的研究进展，为铸造镁合金表面处理技术提供借鉴与参考。

关键词：镁合金；表面出来；耐腐蚀性1前言Mg及其合金是重要的金属材料之一，是目前已经得到应用的密度最小(约1.7g/cm3)的金属材料。

镁合金具有高比强度、高导热性、高导电性等优良性能，被广泛应用在交通工具、化学化工、航空航天等领域。

由于镁合金是轻合金材料能代替其他的金属材料来显著地提高宇宙飞船和车辆的速度，使其轻量化。

随着我国轨道交通产业的飞速发展，轨道交通车辆减重要求迫切。

如今，轻量化设计己是车体设计的发展趋势。

但是，镁合金的耐腐蚀性能差并且化学性质活泼，限制其在一些领域中的应用。

近些年来，国内外的研究者从不同的角度来提高镁合金抗腐蚀性能，主要包括：开发新合金及提高纯度、采用快速凝固技术限制有害杂质的危害及表面处理等。

一般来说，表面处理是比较容易实现的，同时对提高镁合金的表面性能也是效率最高的。

2镁合金表面处理工艺2.1化学转化法化学转化是利用化学转化膜完成镁合金表面处理的一种处理工艺。

根据溶液组成，目前使用的化学转化膜可分为稀土元素、有机酸、磷酸盐、锡酸盐、铬酸盐、高锰酸钾等。

在传统生产中，铬酸盐膜具有良好的致密结构，含铬组织结构水具有较强的自愈能力和超耐腐蚀性。

然而，利用铬生产化学膜时，其附件含有毒性，废水处理难度大，成本高，因此开发无铬转化技术迫在眉睫。

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。

镁及其合金表面防护性涂层国外研究进展

［ 13 ］于工业化生产，如 DoW17 、 HAE 、 Anomag 、 MagoX［ 14 ］［ 15 ］ id! coat 、 Tagnite 等工艺，现在有关阳极氧化的 + 4
清洁：化学处理，除油、碱洗酸洗：除去氧化物、残渣、油脂 2 在含氟化物的溶液中化学镀 Ni 氟化物活化：除去表面残留氧化物，形成一层薄的氟化镁保护层
［ 27 ］。该膜层在酸性溶液和有机溶剂中明显腐蚀点
行热处理而形成的涂层。这个过程中通过在高温下涂层材料与基体材料的内部扩散而形成合金。
［ 21 ］ 20 世纪末， S1igemastu 等人报道了 Mg 合金的
AI 扩散涂层，用 AI 粉将镁合金覆盖后在惰性气氛下在 450 C 进行热处理，在表面形成厚度为 750 Mg 金属间化合物。由于热处理温度超 !m 的 AI" （ 437 C ），金属间化过了 Mg / Mg17 AI12 的共熔温度合物膜层的表面存在有裂纹，但是在镁合金基体与反应层之间的界面处没有微裂纹和孔隙。该表面合金层主要由 #" Mg 和 $ 相 AI12 Mg17 组成。在上述方法的基础上改进获得的 AI " Zn 扩散层使用的是 70 ! AI + 30 ! Zn 混合粉末，比纯 AI 粉的熔点要低，可以将热处理的温度降低至 430 C ，合金层内产生热裂纹的可能性减少，而添加的 Zn 也能提高合金的硬度和对 Fe、 Cu 和 Ni 的容量，从而降低腐蚀速度
［ 11 ］
都比镁合金的正，镁合金与其他金属一同使用时易发生电偶腐蚀。因而形成的镀层必须均匀致密且具有一定的厚度，否则将导致腐蚀电流增大。由于镁合金基体的晶界处容易形成 Mg X AI y 类金属间化合物，导致基体表面的电位不均匀，所以不同的镁合金或不同电镀的体系的前处理工艺也应不同。另外电镀过程中镀液中的电流分布不均匀，这将导致复杂镀件表面形成的镀层不均匀，特别是在孔内或凹陷处。相对而言，化学镀能在复杂镀件表面甚至在孔内形成均匀镀层，但是化学镀的镀液寿命短，且镁的活性在化学镀中显得尤为突出，因而影响了化学镀在镁合金上的应用。为不同体系寻找合适的前处理方法是进行镁合金电镀最困难而又最重要的步骤。镁合金在电浸 Zn 和（2）在含镀前一般需要两个基本步骤：（1 ）

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。

镁合金防腐表面处理与涂层技术研究进展_倪维良

赵明等［11］对镁合金磷酸盐－高锰酸盐化学转化处理工艺进行了研究，发现 pH 为 4、K2 HPO4 含量为 150 g / L、KMnO4 含量为 40 g / L 的处理液能显著提高镁合金表面的耐腐蚀性能。磷化处理一般也作为涂装处理的打底层，周婉秋等［12］将镁缓蚀剂加入锰盐和磷酸盐组成的体系中，在 AZ91D 镁合金上获得了优质的化学转化膜。
膜，优点是冷却速度快（可超过 1 010 ℃ / s），气相沉积可以在的侵蚀，但这种转化膜一般不太致密，耐腐蚀能力有限，因此
学
镁合金表面形成比较稳定的薄膜。但镁合金表面 PVD 由于装只适用于短时期内大气腐蚀下的防护，然而这种转化膜的另
置复杂、成本较高，所以主要用于具有特殊用途零件的处理。一重要作用是它可以为后续涂层打底以增加镁合金基底与后
通过化学转化可以在镁合金基体表面形成由氧化物或金属盐构成的无机膜层这层膜与基体具有良好的结合力可阻止腐蚀介质对基体的侵蚀但这种转化膜一般不太致密耐腐蚀能力有限因此只适用于短时期内大气腐蚀下的防护然而这种转化膜的另一重要作用是它可以为后续涂层打底以增加镁合金基底与后续涂层间的结合力
第 42 卷第 7 期 2012 年 7 月
近几年，科研人员开发出一种通过电化学反应在阳极基材上沉积聚合物涂层的新方法，称之为聚合物镀层。Mori 等［9］以三嗪的二硫化物为电解质，以镁合金为工作电极，在镁合金表面沉积了聚合物涂层，该涂层具有微观排列各向异性的特点，对水、氧及离子的传输具有很强的抑制性，因此可起到很好的防腐蚀作用。傅里叶红外光谱（ FT － IR）显示的聚合物涂层中还含有 Mg（ OH） 2·MgO 等，这些沉淀聚合物有较好的耐蚀性能。但这种技术目前尚处于起步阶段，距实现产业化还有一定距离。

镁合金表面处理技术的研究进展

镁合金表面处理技术的研究进展摘要：主要介绍了镁合金表面处理技术，包括表面转化、金属与陶瓷层、表面调整等。

关键词：镁合金;耐腐蚀;表面处理引言镁合金由于密度较小、消震性能好、承受冲击载荷能力强、散热好、比强度较高、比弹性模量大等特点被广泛应用于运输、化工、火箭技术等领域，易腐蚀成为制约镁合金应用的主要因素。

镁合金表面形不成有效的保护膜及与其他金属材料接触时呈现阳极作用是镁合金腐蚀的主要原因。

对镁合金进行表面处理是防止镁合金腐蚀简单有效的方法，机体和外界环境之间利用涂层作为保护层，致密均匀、附着良好的涂层可起到良好的保护作用，有效降低镁合金材料的腐蚀速率。

净化合金成分、减少熔炼过程的夹杂及避免电偶对等方法一定程度上可以起到降低镁合金构件腐蚀速率的作用。

但表面处理技术在镁合金防护方面更加有效，而且简单、经济。

经表面处理后，镁合金基体上可以形成均匀、致密的保护膜层，该膜层能起到抑制和减缓镁合金材料腐蚀的作用。

目前，常用的镁合金表面处理技术有化学转化膜、电镀、化学镀、阳极氧化以及微弧氧化等。

本文概述了镁合金表面处理技术的发展现状，并对各种表面处理技术的优缺点进行了评价。

一、化学转化膜镁合金的化学转化膜包括有机转化膜和无机转化膜，其中又以无机转化膜居多。

无机转化膜有铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、稀土金属盐转化膜、锡酸盐转化膜以及高锰酸钾转化膜等。

有机转化膜有金属有机化合物转化膜，有机酸转化膜，自组装单分子膜等。

由于镁合金化学转化膜薄而软，镁合金的化学转化膜一般用作底层的涂装处理和中间防护工序，很少单独使用。

（一）、无机转化膜铬酸盐转化是目前镁合金化学转化技术中最为成熟的一种。

铬酸盐处理可以在镁合金表面形成铬基混合氧化物膜层。

膜层中铬以三价铬和六价铬形式存在，其中三价铬作为骨架，而六价铬则具有自修复功能。

铬酸盐转化膜能够延缓锈迹出现的时间，提高涂装材料的附着性，耐蚀性良好。

1、铬酸盐处理铬酸盐处理是一种比较成熟的化学表面处理方法。