镁合金表面耐蚀改性技术

镁及镁合金是一种极具发展潜力的轻质结构材料，但镁合金的耐蚀性较差，因此进行适当的表面处理以提高镁合金的耐蚀性能已成为目前研究的热点。微弧氧化、激光表面处理、离子注入、物理气相沉积(PVD)及等离子体注入沉积(IBAD)是近年来兴起的镁合金表面耐蚀强化新技术，这几种技术在处理镁合金耐蚀性方面已取得了一定的成果。综述了目前国内外应用这几种方法提高镁合金耐蚀性方面的研究现状，并展望了其应用前景。     

镁合金表面化学转化处理研究现状

镁合金表面化学转化处理可以提高镁合金耐蚀性并为其后的涂层、电镀层、化学镀层等保护提供良好基底。综述了目前镁合金化学转化处理的几种有效方法，并阐述了各自的利弊。     

铝、镁合金微弧氧化技术研究现状和产业化前景

概述了铝、镁合金微弧氧化处理的研究现状，探讨了微弧氧化陶瓷层的形成机理。根据铝、镁合金的应用背景，采用对比试验法，研究了镁合金微弧氧化处理的耐蚀性和铝合金微弧氧化处理的耐磨性。结合近3年微弧氧化技术的产业化应用效果，举例分析了该技术的适用领域和运行效益。     

镁合金表面功能纳米薄膜的制备

通过有机镀膜技术，对镁合金表面进行改性。对有机镀膜处理后的镁合金表面的接触角，表面自由能进行了测定。研究了不同有机镀液，在恒电流作用下，有机镀膜时间对镁合金表面性能的影响。结果表明，经过TTN溶液有机镀膜后，镁合金板表现出亲水性，其表面能比未处理镁合金板的表面自由能要高；而经过DHN和DAN溶液有机镀膜后，镁合金板表现出良好的疏水性，其表面能比未处理镁合金板的表面自由能要低，在二者中DHN处理后的疏水效果最好。实现了对镁合金表面疏水、亲水表面改性，能够很好的扩大镁合金在工业中的应用领域。     

稀土在镁合金中的应用

介绍了镁与稀土元素的物理化学特性及稀土元素对镁合金组织性能的影响，稀土镁合金与未加稀土的镁合金相比，稀土镁合金在经固溶强化处理后有更高的物理、化学性能和使用性能，有显著的技术经济效益。     

镁及镁合金应用与表面处理现状及发展

综述了镁及镁合金在工业中的应用和消费结构，阐述了改善镁合金性能的各种可行性措施，及提高镁合金耐蚀性和综合性能的研究进展。论述了我国应抓住机遇，掌握开发研究改善镁合金性能及表面处理的技术，提高镁合金综合性能的发展方向。     

镁及镁合金的晶粒细化

叙述了镁及镁合金晶粒细化的几种方法，如熔剂处理法、熔体过热法、熔体搅拌法、合金化细化晶粒、固态变形处理、半固态成形及快速凝固工艺等。细化镁合金晶粒尺寸能显著提高其力学性能，这对推广镁合金的应用具有重要意义。     

镁合金压铸技术及应用

本文介绍了镁合金压铸件在汽车、电子产品和航空航天三大领域的应用，总结了镁合金部件三大加工技术：压铸法加工、无浇口射出成型法和高应变速率超塑性成型及精密冲锻成型技术，着重介绍了镁合金压铸件表面处理技术。我国镁资源丰富，应该加大镁合金的研究、生产和应用。     

镁合金无铬表面处理现状和前景

采用铬酸盐溶液对镁合金进行化学表面处理，形成的表面膜含有高污染且不易沉降的铬离子，这不仅给作业人员的健康造成危害，而且还污染环境，因此世界各国都在研制开发对环境无害的镁合金防腐蚀处理方法。本文对国内外镁合金的无铬化学转化处理和阳极氧化处理的现状进行了综述，分析了其发展前景。     

镁合金表面处理研究的新进展

介绍了镁合金表面处理的几种前沿技术，并对其处理效果和应用前景分别进行了评价，预计镁合金将成为本世纪最重要的商用轻质材料。     

镁合金表面腐蚀防护技术研究进展

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。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅱ)--海水全浸区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水全浸区暴露16年的腐蚀结果，防锈铝LF2Y2，LF6M（BL），F21M，180YS在海水全浸区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M，锻铝LD2CS的耐蚀性较差，无包铝层的硬铝LY12CZ和超硬铝LC4CS在海水中的耐蚀性很差，硬铝，超硬铝的包铝层起牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金在海水中的腐蚀有明显影响，镁、锰能提高铝的耐海水腐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性，腐蚀电位较负的铝合金耐海水腐蚀性较好，腐蚀电位较正的铝合金耐海水腐蚀性较差。     

Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学方法研究了Mg-14Li-1Al-0.1Ce合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,采用扫描电镜观察腐蚀后的表面形貌,用失重法测试腐蚀速率,用X射线衍射(XRD)分析了腐蚀层和溶液中腐蚀颗粒的组成。结果表明,Mg-Li-Al-Ce合金的腐蚀速率随溶液Cl-浓度增大而增大,由失重法所得到的腐蚀速率远大于由腐蚀电流密度(Jcorr)计算所得的腐蚀速率。扫描电镜(SEM)观察表明,合金表面随溶液Cl-浓度增加而破坏严重。腐蚀产物层没有保护作用,在腐蚀产物下有明显的蚀坑和裂纹。XRD表明腐蚀产物层和溶液中腐蚀颗粒由Mg(OH)2、Li0.92Mg4.08和Li3Mg7组成。     

Ni元素对非晶合金Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用析氢腐蚀实验比较了非晶合金Mg65Cu25Gd10和Mg65Cu20Ni5Gd10在1%NaCl溶液中腐蚀性能。利用电化学测试技术和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对两非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。析氢腐蚀实验表明,Ni的加入大大提高了非晶合金Mg65Cu25Gd10抗蚀性能,极化曲线测试结果也表明Mg65Cu20Ni5Gd10非晶合金的腐蚀电流远远小于Mg65Cu25Gd10非晶合金。EIS测试表明,电化学阻抗谱测试结果显示Mg65Cu20Ni5Gd10非晶合金电荷转移电阻高于Mg65Cu25Gd10非晶合金。腐蚀产物形貌观察表明,Ni的加入使非晶合金Mg65Cu20Ni5Gd10腐蚀表面膜更为致密。结合各测试结果,探讨了Ni的加入提高镁基非晶合金耐蚀性机理。     

Effect of laser surface treatment on corrosion and wear resistance of ACM720 Mg alloy

A creep resistant Mg alloy ACM720 was subjected to laser surface treatment using Nd:YAG laser equipped with a fiber optics beam delivery system in argon atmosphere. This treatment was found to be beneficial for the corrosion and wear resistance of the alloy. Long-term linear polarization resistance and Electrochemical Impedance Spectroscopy measurements confirmed that the polarization resistance values of laser surface treated alloy were twice as high as that for the untreated alloy. The improved corrosion resistance was attributed to the absence of the second phase Al₂Ca at the grain boundary, microstructural refinement and extended solid solubility, particularly of Al, in α-Mg matrix owing to rapid solidification. The laser treatment also increased surface hardness two times and reduced the wear rate considerably due to grain refinement and solid solution strengthening.     

镁合金的腐蚀特性及防护技术

镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车、3C、国防军工、航空航天等领域具有广阔的应用前景,但耐蚀性较差是其大规模应用的瓶颈。介绍了镁合金的腐蚀机理,包括全面腐蚀、局部腐蚀、电偶腐蚀等,以及影响镁合金耐腐蚀的因素,根据不同介质中的具体腐蚀情况,对影响镁合金腐蚀的三大因素作了重点介绍,从而总结出提高镁合金防腐性能的两个研究方向,一是改善镁合金的本征耐蚀性,即通过优化合金成分,改善镁合金的微观组织等方式提高材料的耐蚀性;二是采用表面防护处理技术,通过表面防护层对基体进行保护,隔离腐蚀介质与基体。然后详细综述了净化合金成分、开发新型耐蚀镁合金、改善镁合金的表层微观组织等提高镁合金本征耐蚀性的方法,以及有机/聚合物、金属/化合物镁合金耐蚀涂层的研究现状。最后指出了镁合金防腐技术研究过程中存在的问题和今后的发展方向。     

Superhydrophobic Surface of AZ31 Alloy Fabricated by Chemical Treatment in the NiSO<Subscript>4</Subscript> Solution

In the present study, the formation of superhydrophobic (SHP) structure on the surface of Mg alloy was investigated by immersion in the CuCl₂ and NiSO₄ solutions following by soaking in the stearic acid (SA) solution. The results revealed the presence of some stearic acid bonds on the surface of Mg alloy. The contact angle of the surface after the process measured about 151.5°, which could be due to the presence of flake-like morphology and the adsorption of hydrophobic substances of SA. X-ray diffraction pattern showed the presence of NiO as the resistant phase against the diffusion of species. Besides, the values of noise and corrosion resistance regarding SHP Mg were at least three orders of magnitude higher than that of bare Mg alloy due to the formation of SHP structure.     

压铸镁合金表面处理工艺研究

对采用不同清洗方法和前处理工艺的压铸镁合金进行了微弧氧化表面处理，考察了不同工艺条件下，镁合金压铸试样板以及实际压铸产品的抗腐蚀能力，分析了影响镁合金腐蚀性能的因素，并与达克罗处理工艺的抗腐蚀性能进行了对比。试验结果表明，采用合适的工艺，微弧氧化表面处理完全可以满足汽车壳体类零件的抗腐蚀性能要求。     

十六烷基三甲基溴化铵对镁合金腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗等方法检测了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 对AZ31镁合金在3.5% NaCl溶液中腐蚀行为影响的规律, 用扫描电镜观察表面腐蚀产物膜的形貌并分析其组成. 结果表明, 当NaCl溶液中加入2000~3500 mg/L CTAB时, 镁合金的腐蚀速率降低, 且CTAB浓度为3500 mg/L时, 镁合金的腐蚀速率最低. 这主要是因为CTAB在镁合金表面发生吸附, 使阳极溶解过程受阻, 同时, CTAB减少了腐蚀产物膜内的微观缺陷数量, 减少了腐蚀介质的渗入通道, 增大了电荷转移阻力, 从而使镁合金的耐蚀性得到改善.。     

Al-Mg-Si合金中Mg_2Si和Si粒子在晶间腐蚀过程中的作用机理

研究Al-Mg-Si合金晶界组成相（Al-Mg2Si及Al-Mg2Si-Si）间的电化学行为和动态电化学耦合行为,提出Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si的电位比其边缘Al基体的正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解;晶界Mg2Si的电位比其边缘Al基体的负,在腐蚀初期作为阳极发生阳极溶解,然而由于Mg2Si中活性较高的元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si的富集,致使Mg2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。当n（Mg）/n（Si）〈1.73时,随着腐蚀的进行,合金晶界同时会有Mg2Si析出相和Si粒子,腐蚀首先萌生于Mg2Si相和Si边缘的无沉淀带,而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面加速Mg2Si和晶界无沉淀带的极性转换,从而促使腐蚀沿晶界Si粒子及Mg2Si粒子边缘向无沉淀带发展。