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镁合金的防护技术及研究现状

时间:2022-05-29 14:36来源:毕业论文
镁合金由于具有较低的稳定性和差的耐蚀性,尤其在海洋环境中,镁合金表面 极易发生化学和电化学腐蚀,产生点蚀现象,造成合金构件的破坏,影响其使用。 针对镁合金自身的缺点

镁合金由于具有较低的稳定性和差的耐蚀性,尤其在海洋环境中,镁合金表面 极易发生化学和电化学腐蚀,产生点蚀现象,造成合金构件的破坏,影响其使用。 针对镁合金自身的缺点,目前有很多人提出了不同的方法来提高镁合金的抗腐蚀性能,使其得到更广泛的应用。现阶段,改善镁合金表面性能的研究和应用主要有以 下几种。81102

通常化学转化膜又被称为金属转化膜。镁合金化学转化膜就是将金属氧化物或 金属化合物通过化学或电化学反应粘附在镁合金基材表面,形成一层具有保护效果 的钝化膜的处理工艺。化学转化膜是金属基材表层原子与介质中的阴离子发生化学 反应,在镁合金表面生成附着力良好且具有保护作用的隔离层。转化膜的形成既可 以是合金表面金属原子与介质中离子发生的纯化学反应,也可以是电化学反应。 目 前,最常见的镁合金表面化学转化膜有铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜、硒酸盐转化 膜等,而这些化学转化膜中以铬酸盐转化膜的防腐蚀性能最好,这种方法主要以重 铬酸盐为主。通过将各种化学药品溶解于溶液中,在一定条件下,与镁合金表面金 属发生反应,生成一层以重铬酸盐为主的转化膜,这层膜可以起以起到屏障作用, 在一定环境中可以减缓镁合金的腐蚀,并且该转化膜还具有自修复功能。但是由于 生成的转化膜具有 Cr 离子,反应过程中也有 Cr 离子,该离子具有毒性,会对人体 造成伤害,严重污染环境[10]。而且,铬酸盐转化膜的耐磨性、耐蚀性并不太好,只 能减缓镁合金的腐蚀速度,并不能有效防止镁合金发生腐蚀。

有机涂层法是现阶段化学保护最常用的,被人们广泛使用于各种材料表面进行 防护。有机涂层具有以下特点:耐侯性、附着性、耐油性和耐水性好,耐磨损耐热 性能高。可适用于各种复杂特殊的环境。有机涂层的保护原理:

1。屏蔽作用:涂层可有效地将材料与环境隔离,阻止腐蚀介质对材料的破坏。论文网

2。缓蚀作用:涂层内部的涂料可用于基体材料发生化学反应,使基体材料钝化 或形成保护膜,阻止腐蚀介质渗透与基体材料发生反应,从而有效地减缓材料发生 腐蚀的时间。

3。转化作用:涂层内部的物质与基体材料发生化学作用,将基体表面材料转化为 具有保护作用的物质。

4。电化学作用:涂层中含有的金属组分比基体材料的化学电位低,作为阳极先于 基体材料与腐蚀介质发生反应,起到牺牲阳极保护作用。

镁合金材料表面通常使用的有机物涂层材料有乙烯树脂、聚氨酯、环氧树脂以 及橡胶等材料。也可以在镁合金上涂油脂、油漆、腊和沥青等。但是单独的有机物涂层耐蚀性能有限,结合力也较低,耐热性能差,因此只能用来作为短时间的防护 处理,或者在其它转化膜表面涂敷作为复合涂层。

在镁合金的表面可以通过化学镀、电镀、热喷涂等方法在其表面附着一层具有 保护作用的金属层。生活中应用最广的是化学镀 Ni-P,由于其工艺简单,镀层致密 耐蚀性好,得到广泛的应用。Shank[11]等讨论了热传导性高的 ZM21 镁合金用碱式碳 酸镍、次磷酸钠为还原剂的直接化学镀镍工艺。得到的镀层具有良好的力学性能、 耐蚀性、可焊性和对环境的稳定性。霍宏伟等在传统直接化学镀镍方法的基础上, 对镀液成分和操作进行改进,在 AZ91D 镁合金表面得到了均匀、致密,无明显表面 缺陷的 Ni-P 涂层。国内有人在镁合金表面化学镀 Ni /电镀 Au,这种涂层能经得起- 196~150℃的极端温度循环,而且不会降低镀层的物理光学性能,使镁合金具有了 能满足航天要求的优良性能。但是,由于镀层金属的电极电位远远大于镁,如果镀 层有通孔,反而会加速基体的腐蚀。而且,这样的工艺复杂、成本较高,而且仅适 合于形状简单零件的处理。 镁合金的防护技术及研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_94523.html

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