镁合金表面处理技术

本文将介绍镁合金的基本性能和应用以及镁合金常用的5种表面处理技术。

镁合金的特性

镁合金是指以镁为基体，再添加其他元素的合金。其中以镁铝合金应用最为广泛，其次为镁锌锆合金和镁锰合金。

镁合金的应用

镁合金具有低密度和高强度。镁合金广泛应用于数码单反相机、汽车、航空航天等领域。

在数码单反相机上的应用

镁合金具有低密度、高强度和一定的防腐性能。因此，它经常被用作单反相机的骨架。一般情况下，中高端和专业数码单反相机都会使用镁合金作为骨架。镁合金骨架，经久耐用，手感好。

汽车应用

(1)如离合器壳体、仪表板、变速箱体、发动机前盖、气缸盖、空调壳体等。

(2)如方向盘、刹车支架、座架等。

航空航天应用

镁合金是飞机、航天器、火箭和导弹制造行业中使用的最轻的金属结构材料。

镁合金的表面处理

镁合金由于其密度低、比性能好、减震性好、导电导热性好、工艺性能好等优点，被广泛应用于交通运输、火箭技术等领域。

随着经济的发展，科技水平不断提高。多种表面处理技术应用于镁合金表面处理工艺，可有效扩大镁合金材料的应用范围，延长镁合金材料的使用寿命，有效发挥镁合金的作用。

耐蚀性差已成为制约镁合金进一步应用的主要原因。镁合金腐蚀的主要原因是镁合金表面不能形成有效的保护膜，与其他金属材料接触时起到阳极的作用。

为了有效防止镁合金的腐蚀，我们可以对镁合金进行表面处理。表面处理技术不仅对镁合金保护有效，而且简单经济。一层致密、均匀、附着力好的涂层可以起到很好的保护作用，有效降低镁合金材料的腐蚀速率。

目前常用的镁合金表面处理技术有电镀、化学镀、化学转化膜、阳极氧化和微弧氧化等。

1。化学转化涂层

化学转化膜是金属表面的原子与介质中的阴离子发生反应，在金属表面形成附着力好的分离层。这层复合隔离层称为化学转化涂层。

镁合金的化学转化涂层包括有机转化涂层和无机转化涂层，其中无机转化涂层较多。无机转化膜包括铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、稀土金属盐转化膜、锡酸盐转化膜、高锰酸钾转化膜。

有机转化膜包括金属-有机化合物转化膜、有机酸转化膜和自组装单分子层。 镁合金的化学转化膜较薄且较软，很少单独使用，一般用作中间保护工艺。

(1)无机转化膜

其中，铬酸盐转化是比较成熟的一种。铬酸盐转化膜可以延缓生锈，提高耐腐蚀性。

含铬转化膜的防腐效果虽然较好，但可以在更高温度的环境下使用。但其中所含的Cr(VI)有毒，废液处理成本高，污染环境，已逐渐被环保的无铬化学转化法所取代。

无铬化学转化处理主要有磷酸盐、锰酸盐、钼酸盐、锡酸盐、有机酸盐、稀土钝化、复合转化等方法。

(2)有机化合物转化膜

镁合金有机物处理是一种新的无铬转化处理工艺，可以提高镁合金的耐腐蚀性能。该转化膜具有耐腐蚀性好、环保、无毒无害、原料易得、成本低廉等优点。镁及镁合金的有机化合物转化膜可分为有机金属化合物转化膜、有机酸化合物转化膜和自组装单分子膜三大类。

• 有机金属化合物转化涂层

有机化合物与金属原子反应后，对镁合金基体具有良好的保护作用，可显着提高镁合金的耐腐蚀性能。

• 有机酸化合物转化膜

草酸盐转化包衣工艺具有毒性低、环境污染小等特点。在优化的工艺条件下，草酸盐转化膜由均匀、细小、相对致密的颗粒组成，具有良好的附着力和耐腐蚀性，性能可以满足使用标准。

• 自组装单层

自组装单分子层是指有机分子在溶液或气相的固体表面自发吸附形成的紧密排列的二维有序单分子层。具有良好的耐腐蚀性、高有序性和取向性、高密度堆积、低缺陷、结构稳定。自组装薄膜的结构和性能受溶液性质（浓度、pH等）、组装分子性质、基板浸入溶液的时间、溶剂等多种因素的影响。

2。金属陶瓷涂层

通过热喷涂、气相沉积等方法在镁合金表面形成一层其他金属层，达到防腐和装饰的目的。

(1) 气相沉积

气相沉积技术分为化学气相沉积和物理气相沉积。 是指在气相中利用物理化学过程，改变工件表面的成分，在工件表面形成具有特殊性能（如超硬耐磨层或特殊光电性能）的金属或化合物涂层。表面。气相沉积是模具表面强化的新技术之一，对提高机械零件的耐磨性和耐腐蚀性能起到重要作用。

气相沉积通常在工件表面覆盖一层过渡族元素（钛、钒、铬、锆、钼、钽、铌、铪）和碳、氮、氧、硼化合物，厚度约为0.5～10微米

(2) 热喷涂

热喷涂技术是利用热源将被喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，以一定速度喷涂沉积在预处理过的基材表面，形成涂层的方法。

热喷涂技术在普通材料的表面形成一个特殊的工作表面。根据不同的涂层材料，可获得耐磨、抗氧化、耐腐蚀、耐热等一种或几种性能。

镁合金的热喷涂表面处理是将金属、陶瓷或聚合物涂层以熔融或半熔融状态在基体表面喷涂小滴涂层，形成喷涂沉积层。

3。激光表面合金化

激光合金化是指通过激光与固相物质相互作用的热效应，使材料表面迅速熔化、凝固并形成新的合金物质，从而改变其物理化学性质的过程。激光表面改性技术在镁合金耐蚀处理中得到广泛应用。

4。离子注入

离子注入是在静电场的作用下，将加速的高能离子注入真空中的材料中。注入的离子在固溶体中处于置换或间隙位置，形成平衡结构的表层。

5。热扩散

将镁合金与涂层粉末接触进行热处理，在镁合金表面获得涂层的方法是热扩散技术。

结论

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