镁合金表面处理的进展及存在的问题-奇异果体育官网入口

为了拓展镁合金的应用，人们研究开发出了一系列方法。如：快速凝固、
表面合金化、表面涂层处理、化学转化、电镀、热喷涂、微弧氧化、阳极氧化
等[22,23]。其中以阳极氧化和电镀的应用较为广泛。
(1)快速凝固：快速凝固提高镁合金的抗腐蚀能力,主要原因是一方面合金
化元素在基体中过饱和而增大基体的腐蚀电位,另一方面氧化膜中合金化元素
的适当增加而提高氧化膜的稳定性。
(2)表面合金化：在表面形成具有铝的合金层铝合金表面的氧化膜致密,对
合金有很好的保护作用。
(3)表面涂层处理：用物理气相沉积技术能获得非平衡态的镁合金薄膜,并
能提高膜中合金化元素的含量,有利于提高镁合金的抗腐蚀能力。在其表面涂上
一层环氧树脂涂层,当涂层的阴抗大于临界值时,涂层具有保护性。日本一家公
司已经生产出一种镁合金防锈剂,它减少了对环境污染和再处理时带来合金成
分变化而损害其加工性的问题,它可在镁合金的表面形成一层纳米级的薄膜,既
有良好的电磁屏蔽性,又有好的附着性。
(4)阳极氧化处理：阳极氧化作为一种较为成熟的表面处理方法，早在上个
世纪初已经出现。二战期间，由于飞机工业上广泛采用镁质轻金属，这使得阳
极氧化工艺成为许多科研机构研究的主题。经过约一个世纪的发展，产生了一

些典型性的阳极氧化工艺。如：传统的dow17、hae 工艺。
目前对镁合金进行阳极氧化的电解液配方分为两类,第一类以cr 化合物为
主要组分的电解液,如dow17 和cr22 工艺；第二类以磷酸盐和氟化物为主要成
分的电解液,如hae工艺,以及美国专利[24, 25]的工艺等。dow17 是一种含有gr6
的酸性阳极氧化工艺，通常工作温度较高（70－80℃或更高），适用于各种型
号的镁合金，氧化膜具有良好的耐磨性和耐蚀性。hae 是一种碱性阳极氧化工
艺，通过hae 工艺得到的氧化膜也具有良好的耐磨性，但是耐蚀性较差，且氧
化膜与基体的结合强度不高，易脱落。因此，传统的dow17 和hae 工艺，虽
然能够得到一定质量的氧化膜，但在根本上存在一些致命的缺陷。归纳如下：
(1)电解液中含有gr6 、po4
3-等离子，环境易造成污染。
(2)膜层疏松，致密性较差，防腐价值不高。氧化膜表面粗糙，光洁度不高。
(3)氧化膜与基体的结合强度不高，在砂纸的交叉打磨下会发生剥落现象。
虽然这两种工艺应用较为广泛,但由于处理液(或后处理液)含有对环境和
人类健康有危害的铬化物,国内外研究人员正积极探索镁合金阳极氧化新工艺,
目前取得较大进展,很多已申请专利，张永君等[26, 27]开发出无铬无磷无氟绿色环
保型电解液在镁合金表面获得性能优良的氧化膜。此外，典型工艺还有
anomag,tagnite,ube-5 等[28]。
(5)化学转化和电镀：这两种工艺中都含有铬离子，铬离子对人体有害，而
且会严重污染环境，因此这两种工艺属于限制性推广工艺。
(6)热喷涂：采用热喷涂法最大的缺点是得到的氧化膜与基体结合强度不
高，通常只有几十兆帕。
(7)奇异果体育官网入口：微弧氧化是近年来兴起的一种表面处理新技术，其主要缺点
是在微弧氧化过程中，放电电压很高，产生大量的热能，对安全生产构成一定
的隐患。微弧氧化是一个极其复杂的综合过程，包括热化学、电化学等复杂现
象，许多机理还不为人们所知，且反应过程很不稳定，试验操作要求很高。