镁合金防腐表面处理与涂层技术研究进展

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c a ig . M o e v r h d a tg s d s dv n a e nd d v lp ng te d o he a o e m e to d p o e s s ot s n r o e ,t e a v n a e , ia a tg s a e e o i r n ft b v n ine r c s e
2 3 在 潮湿 、 . 7V, 富含 C S C 一 O 、 O 、 1 的环 境 中易 发生 腐 蚀 。
由于镁合金 的加工 工艺及 其组 织状 态所 致 , 镁合 金 中含有 杂 质元素及合金 元素 , 其在使用 过程 中易产生 电偶腐蚀 、 力腐 应 蚀或疲 劳腐蚀等 , 这些缺 陷限制 了镁合 金材料 的广泛 应用 。 因此 , 镁合金腐蚀 与 防护技 术 的发展 对其 应用前 景有 至 关重 要 的影 响。 目前国 内外都 加强 了对 镁合 金腐 蚀 问题 的研 究 , 降低镁合金 中重金 属杂质 元 素 的含 量 、 研发 熔炼 高纯 度镁 合 金技术 、 采用各种 先进 的表 面处理 技术 是镁 合金 防腐 重要 的
e eg u aemoua o c nlg ,( lt g ra e t n xdt n fm sr c et e t n rai n rysr c d l i t h o y f tn e o pa n )t t n a doia o l u aet am n adognc i em i i f r
镁合金 是工业应用 中最轻 的金属工 程材料 , 其密 度 ( .4 17 c 低, m ) 仅为铝 的 2 3 铁 的 14, /、 / 比强度 及 比刚度高 , 有 具
优 良的阻尼减震与 电磁屏 蔽性 能 , 良好 的 散 热 性 、 电 性 , 导 加
1 高 能 技 术 表 面 调 制
膜, 膜层厚度可达 1t z m。经盐雾试验和极化 曲线等测试结果证 实, 这些膜 的耐蚀效果虽略有不 同 , 但都 能提供较好 的耐蚀性 。
Mitr er etteO c i 3 0F c r,C aghu Jagu2 30 , hn ) layRpe nai f e n 7 at y h n zo ,ins 10 2 C i i s v i o a
Absr c T r g e so ura e te t n o g e i t a t: he p o r s fs f c r a me tf rma n sum l y s r ve d,wh c n l d shih— al s wa e iwe o ih i c u e g
陈飞等 利用金属蒸发弧放 电离子源 ( E V 在镁合 金 M V A)
表 面成 功 注 入 T 离 子 , 成 厚 度 约 为 40n 的 改 性 涂 层 。镁 i 形 5 m
作者 简介 : 维良(9 4 ) 男 , 倪 1 8一 , 硕士 , 助理工程师 , 主要从事特种功能涂料技术的研发。
第4 2卷 第 7期 21 0 2年 7月
涂 料 工 业
PAI NT & C0ATI NGS I NDUS TRY
Vo _ No 7 l42 .
J 12 1 u. 0 2
镁 合 金 防腐 表 面 处 理 与 涂 层 技 术 研 究进 展
倪维 良 , 邵旭 东 郁 飞 王 留方 王 李军 朱 亚君 谭 伟 民 , , , , , ( .中海油 常 州涂 料化 工研 究院 国 家涂料 工程技 术研 究 中心 , 1 江苏 常州 2 3 1 ; 10 6
的应 用 前 景 … , 誉 为 “ l世 纪 的 绿 色 工 程 材 料 ” 被 2 。 然 而 , 合 金 具 有 较 高 的 活 泼 性 , 准 电 极 电 位 为 镁 标

1 1 激 光 改性 .
激光表面改性技术具有对基体 热影响小 和易于实 现 自动
化 的 优 点 , 镁 合 金 激 光 表 面 改 性 技 术 研 究 主 要 包 括 激 光 重 对 熔 、 面合金化 、 光熔敷技术 。 表 激 M n a 等 用 N : A o dl d Y G激 光 器 对 A M 2 C 7 0镁 合 金 进 行 表
化 学 转 化 膜 处 理 是 通 过 金 属 表 面 与 一 定 的 介 质 发 生 化 学 反 应 而转 变成 非 金 属 表 面 , 氧 化 膜 、 膜 等 。 通 过 化 学 转 化 如 盐 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
表 面 沉 积 M O、 ( d 及 M O n膜 , 类 膜 属 于 结 晶 低 孑 性 g Mg N ) gS 该 L
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 。镁 合 金 的化 学 转 化 膜 按 溶 液 类 型 可 分 为
铬酸 盐化学转化及无铬化学 转化 。
有很 大的限制 , 目前 只 作 为 研 究 探 索 上 的 应 用 , 实 际 生 产 中 在 尚 未 得 到 广 泛 的应 用 。
耐蚀性得到改善 。但热 喷涂方式得 到 的涂 层呈层 状分 布与 基
体 的 结 合 力 比较 低 , 层 的孔 隙 率 比较 高 , 此 该 喷 涂 工 艺 还 涂 因
表面调制的 目的是 改变 镁合 金表 面层 的成 分 、 相组成 或 结构 , 在不牺牲镁 合金 的力学 性能 的前提 下使 其表 面 的耐腐
蚀 性 能得 到 提 高 , 达 到镁 合 金 整 体 耐 腐 蚀 性 提 高 的 目的 。 并
工成型方便 、 易于 回收利用及 符合环保 要求 等诸多优 点 , 在汽 车、 电子 、 航空 航天 、 国防 等领 域有着 重要 的应用 价值 和 广阔
面最外层形成约 20n 的氧化层 , 0 m 有利于改善镁合 金的耐蚀性
能 。通 过在 3 5 的 N C 溶 液 中进 行 电 化 学 腐 蚀 实 验 表 明 , .% a1 镁
合金表 面 离子 注入 r 后 显 著提 高 了镁 合 金 的 耐蚀 性 。Z u r i h 等 用离子 注入 的方 法将 A 离 子注 入到 A 3 B镁合金 内 , l Z1 形 成 的 A 层极大地提 高了材料 的腐蚀 电位和点蚀 点位 , 提高了 l 并 耐蚀性 , 但该工艺对形状复杂的工件进行处理较 为困难 。 高能技术表 面 调 制虽 可 有 效 提高 被 处 理 材料 的耐腐 蚀 性, 但其工 艺造价 昂贵 , 生产 成本 高 , 且对 被 处理 试样 的形状
只适 用 于 短 时 期 内 大 气 腐 蚀 下 的 防 护 , 而 这 种 转 化 膜 的 另 然

膜 , 点是冷却速度快 ( 优 可超 过 1 1 C s , 相沉 积可 以在 0 ̄/ ) 气 0 镁合金表 面形 成 比较稳定 的薄膜 。但镁合金表 面 P D由于装 V 置复杂 、 成本较高 , 以主要用 于具 有特殊用途零件 的处 理。 所 Sipc t i p h等 使用 1 e 5kV的 A 束 在纯 MgA 9 镁 合金 r 、Z 1
2 涂( ) 镀 层处理
2 1 物 理气 相 沉积 .
物 理 气 相 沉 积 ( V 包 括 蒸 发 镀 膜 、 射 镀 膜 和 离 子 镀 P D) 溅
层, 这层膜与基体具有 良好 的结合力 , 阻止腐蚀 介 质对基 体 可 的侵蚀 , 但这种转 化膜 一般 不太 致密 , 腐蚀 能 力有 限 , 耐 因此
2 .中国人 民解放军驻 30厂军事代表 室, 7 江苏常州 232 ) 10 2
摘 要: 介绍 了高能技术表面调制 、 镀 ) 处理 、 涂( 层 氧化膜表 面处 理 、 有机涂层技术等方法 在镁 合金 防腐蚀表 面处
理中的应用 , 分析了其各 自的利弊及发 展趋势 , 并对镁合金 表面防护技术 的发展方 向进行 了展望 。 关键词 : 合金 ; 面处理 ; 镁 表 涂层技术 ; 防腐蚀
a o e tv a i g o a n sum l y nd Pr t c i e Co tn s f r M g e i Alo s
N ia g ,h oX d n Y e , n i ag , n i n , h a n , a i i i We in S a u o g , uF i Wa gLu n Wa gL u Z uY j T nWe n l f j u m
发 展 方 向 。本 文 从 表 面 处 理 与 涂 层技 术 两 大 方 面 阐 述 镁 合 金
防腐 的研 究 进 展 。
面处理后 , 阻抗值提 高了 3 0n・m , 其 0 c 耐腐蚀性得 到 了很好
的改善。
1 2 离子 注入 .
离子注入 , 是将某 种元 素的原子进行 电离 , 并使其 在 电场 中加 速 , 其在获得较 高的速 度后射入 固体 材料表 面 , 以改变这 种材料表面 的物理 、 化学及机械性能 的一种离子束技术。
we e a l z d;t e p o e t e t c oo isf rma n su aly r lo p o p ce r nay e h r tc i e hn l ge o g e im lo s we e as r s e t d. v Ke o d ma n su aly y W r s: g e i m lo s;s ra e te t n ;o g n c c ai g;a t —c ro in u c r ame t r a i o tn f n i o r so
( .N t nl n ier gR s r et rC ai sC O CC aghu 1 ai a E gnei ee c Cnef o t g N O hn zo o n ah ro n
Pa n i t& C a i g n u t e e rh I s t t ,C a g h u J a g u 2 3 1 C i a; . T e尸 o t sI d sr R sa c n t u e h n z o , i n s 1 0 6, h n 2 n y i h
需 进一步改 善 。 目前 对 于热 喷 涂所 形 成 的涂 层 的后 处 理 技
术 , 激 光熔 覆 、 封处 理 、 压 、 如 密 热 阳极 电镀 等 都 进 一 步 提 高 了
Hale Waihona Puke Baidu
喷涂后镁合金 的耐 蚀性 。
3 氧化 膜 表 面 处 理
3 1 化 学 氧化 ( 化 ) 处 理 . 转 膜
倪 维 良等 : 合金防腐表 面处 理与涂层技术研究 进展 镁
合 金表 面注 T 改 性 层 中主 要 分 布 着 T 、 和 Mg 素 , 且 在 表 i i0 元 而 有 效 的 表 面 处 理 方 法 。L gcedr u shie 等 分 别 采 用 高 速 火 焰 喷 涂 ( V F 和 电 弧 喷 涂 方 法 在 镁 合 金 表 面 制 备 NC 、 ir H O ) ir NC — C : A S rC 和 1i 层 , 能 测试 表 明 , 些 涂 层 均 可 使 镁 合 金 的 涂 性 这
中 图 分 类 号 :Q 6 5 2 T 3 . 文献标识码 : A 文 章 编 号 :2 3— 3 2 2 1 )7— 0 5— 5 0 5 4 1 (0 2 0 0 7 0
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