镁合金表面处理新进展

镁及镁合金具有低密度、高的比强度和比刚度、优良的阻尼减震性能,逐渐成为汽车、摩托车轻量化和节约能源的理想材料.但镁合金较差的耐蚀性限制了其在汽车、航空等工业中的广泛应用.改善镁合金耐蚀性的有效途径之一是在镁合金表面施加一层保护涂层.该涂层作为腐蚀屏障,能有效地隔离基体与腐蚀介质.综述了镁合金表面处理的最新研究状况,主要包括微弧氧化、金属铝涂层、含氟协和涂层、物理气相沉积、离子注入等,并展望了其应用前景.     

镁合金表面处理技术的发展现状

介绍了镁合金的化学转化、阳极氧化、微弧氧化、有机物涂层、金属涂层等几种常用表面处理方法的原理、特点以及所得膜层的结构和耐蚀性能等。分析了镁合金表面处理技术未来的发展方向。     

镁合金的腐蚀与防护研究进展

综述了镁合金的常见腐蚀类型,简述了近年来镁合金表面防腐蚀处理的方法,主要有化学转化法、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层、金属涂层等;并对镁合金表面处理的发展方向进行了探讨。     

低温超音速火焰喷涂铝-微弧氧化复合膜的制备与性能研究

先采用低温超音速火焰喷涂技术在AZ91D镁合金表面沉积一层致密的Al涂层,再采用微弧氧化技术进行微弧氧化处理,进而获得复合涂层。对热喷涂铝涂层微弧氧化的成膜过程、氧化膜微观结构和成分、复合涂层的耐腐蚀性能等进行了研究,并与在2024铝合金及AZ91D镁合金表面的微弧氧化过程和氧化膜层进行了对比。结果表明:在Al涂层上微弧氧化形成的微弧氧化膜呈多孔珊瑚状,相结构主要为γ-Al2O3,没有微裂纹产生,其微弧氧化过程与2024铝合金的微弧氧化大致相同;复合涂层具有良好的抗盐雾腐蚀性能,可显著提高镁合金的耐蚀性。     

镁合金表面处理的研究进展

综述了热喷涂、表面激光熔覆、化学转化膜、阳极氧化、等离子微弧氧化、表面渗层处理、表面电镀、迭克罗表面涂层和协合涂层等方法在镁合金表面处理中的应用，总结并展望了镁合金表面处理的发展趋势。     

镁合金表面改性技术现状研究

镁在自然界中含量丰富,在地壳金属元素中储量排名第三位,是最轻的金属结构材料之一.镁合金的密度为1.74 g/cm3,比强度高达134,兼具韧性好、减震性强、热容量低、压铸性能好以及切削加工性能优良等优点,在军工、航天航空以及汽车等领域上有广泛应用.由于镁的电负性极强,稳定性不好,易被腐蚀,因而需要对镁合金表面进行处理才能适应实际应用的要求.镁合金表面改性是改善镁及其合金耐蚀性、提高使用寿命、扩大应用领域的重要技术手段之一.综述了镁合金表面改性技术的研究现状,介绍了化学转化处理(化学氧化处理)、电镀和化学镀、阳极氧化和微弧氧化、激光表面处理、热喷涂以及有机涂层等方法 的原理、优点以及存在的问题,并简要介绍气相沉积、离子注入、达克罗涂层等表面改性技术,最后分析了镁合金表面改性的发展趋势,认为镁合金表面改性技术应朝着低污染、低成本、高效率、多技术复合的方向发展.     

镁及其合金表面处理研究现状

镁及其合金由于具有优良的性能而得到了广泛应用,但由于该合金非常活跃,很容易被腐蚀,而使其应用也受到了限制,因此可以通过适当的表面处理方法来改善镁合金的耐腐蚀性能.较系统地综述了镁合金表面处理的研究现状,介绍了以电镀和化学镀为主要内容的金属镀层处理,以普通阳极氧化和微弧氧化为主要内容的阳极氧化法以及化学转化法和高能束技术在镁合金表面处理中的应用.经这些方法处理后镁合金的耐蚀性得到了明显提高.     

镁合金防蚀处理的研究现状及动向

讨论了镁合金的耐蚀性影响因素，综述了镁合金化学处理、阳极氧化、有机涂层、金属镀层以及激光表面处理、离子注入和物理气相沉积等工艺的特点，膜层的结构与性能；分析了国内外镁合金防蚀处理的研究现状及应用前景。     

镁合金表面铝涂层研究新进展

对镁合金表面沉积铝涂层这一镁合金表面处理的新技术进行了总结,分析了传统镁合金表面处理的优缺点以及在镁合金表面沉积铝涂层的优势.最新的在镁合金表面沉积铝涂层的工艺主要有铝粉埋覆扩散法、铝粉刷涂埋覆扩散法、火焰喷涂热扩散法、电弧喷涂热压法、动态金属喷镀法.在对以上沉积原理的分析和理解的基础上,详细阐述了镁合金表面铝涂层的耐蚀机理,并指出了该技术的应用前景和制约其发展的主要因素.     

医用镁合金微弧氧化涂层制备及降解行为研究进展

近年来，镁合金作为“可降解医用金属材料”越来越受到研究人员的青睐。然而，镁合金的腐蚀降解较快导致的力学衰减显著、材料与骨愈合的适配性减弱是当前限制其临床应用的瓶颈性问题。微弧氧化作为一种有效的减缓镁合金降解速率措施，具有工艺简单、成膜效率高、膜层整体综合性能优异等优点，实现了降解速度可调控与改善生物相容性双重功能。本文主要从微弧氧化（MAO）涂层形成机制及膜层降解机理出发，综述了生物医用镁合金微弧氧化涂层研究进展；详细阐述了微弧氧化涂层镁合金的膜层形成/破裂机制；系统地归纳了微弧氧化工艺参数和涂层降解性能、生物相容性的本质联系；揭示了自封孔型氧化膜的生长机制、封孔物质的沉积过程及其保留在微孔内的原因；概述了复合表面处理技术的膜层物相特征及仿生溶液环境下降解行为规律。最后，展望了医用镁合金微弧氧化涂层的未来发展方向。     

Laser Surface Engineering of Magnesium Alloys: A Review

Magnesium (Mg) and its alloys are well known for their high specific strength and low density. However, widespread applications of Mg alloys in structural components are impeded by their insufficient wear and corrosion resistance. Various surface engineering approaches, including electrochemical processes (plating, conversion coatings, hydriding, and anodizing), gas-phase deposition (thermal spray, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, diamond-like coatings, diffusion coatings, and ion implantation), and organic polymer coatings (painting and powder coating), have been used to improve the surface properties of Mg and its alloys. Recently, laser surface engineering approaches are attracting significant attention because of the wide range of possibilities in achieving the desired microstructural and compositional modifications through a range of laser?Cmaterial interactions (surface melting, shock peening, and ablation). This article presents a review of various laser surface engineering approaches such as laser surface melting, laser surface alloying, laser surface cladding, laser composite surfacing, and laser shock peening used for surface modification of Mg alloys. The laser?Cmaterial interactions, microstructural/compositional changes, and properties development (mostly corrosion and wear resistance) accompanied with each of these approaches are reviewed.     

Mg合金的腐蚀与防护

介绍了Mg合金的腐蚀原理、腐蚀类型以及合金元素在镁合金中的作用。综述了Mg合金的化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化、化学镀等经典的表面处理方法 ,以及快速凝固工艺和表面改性技术对Mg合金表面耐蚀性能的影响。Mg合金易发生全面腐蚀、电偶腐蚀、点蚀、应力腐蚀和高温氧化。解决Mg合金腐蚀的方法有 :一是研究新合金 ,提高Mg合金自身的热力学稳定性 ,稀土Mg合金是最有前途的耐蚀合金 ;二是通过表面处理使Mg合金表面富SiO2 和Al2 O3 、含SiC和F-等物质或获得的非晶态的涂层结构能有效地提高Mg合金的耐蚀耐磨性能 ;三是改进加工工艺 ,快速凝固和激光退火不仅能获得力学性能优秀的Mg合金产品 ,还能获得纳米结构的表面涂层防护膜 ,提高Mg合金的耐蚀耐磨性能。使镁合金表面涂层结构纳米化、玻璃化是表面处理工艺的发展趋势。     

医用可降解镁合金抗菌性、溶血以及生物相容性的研究进展

镁及镁合金因其密度低、弹性模量与硬组织匹配、可降解吸收以及具有优异的生物相容性等优点已成为可降解生物材料领域的研究热点。但镁合金体内降解速率过快且降解时产生析氢反应并引发局部pH环境升高,这会影响周围组织的生长,甚至会发生溶血、溶骨现象,这严重限制其在临床上应用。采用添加适当合金元素以及镁合金表面改性被认为是减缓镁合金腐蚀速率以期达到其降解行为可控的有效方法。综述了可降解镁合金抗菌性和溶血性能的研究状况,系统阐述了近5年来可降解镁合金生物相容性的最新进展,展望了医用可降解镁合金未来的研究方向和挑战。     

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。     

微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金中的应用

综述了微弧氧化技术发展状况、机理及其影响因素.有色金属Al、Mg、Ti及其合金在工业中的地位越来越重要，而其耐蚀性、耐磨性及硬度等应用性能不理想一直束缚其发展.微弧氧化技术可以直接在有色金属Al、Mg、Ti及其合金表面原位生长陶瓷层，从而改善了其应用性能.介绍了微弧氧化技术在Al、Mg、Ti及其合金中的应用.      

Effects of chemical coating with Ni on electrochemical properties of Mg2Ni hydrogen storage alloys

The effects of nickel coating on the electrochemical properties of Mg2Ni hydrogen storage alloys are presented in this paper. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) techniques were employed to examine the crystal structure and surface morphologies of the bare and Ni-coated Mg2Ni alloys. The electrochemical properties of alloys were characterized by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that Ni coating not only decreased the charge transfer resistance, but also decreased the H atom diflusion resistance for Mg2Ni alloys. It was also found that Ni coating effectively improved the discharge capacity, but decreased the cycling performance of the as-synthesized Ni-coated Mg2Ni alloys. The discharge current has a great impact on the cycling performance of the as-synthesized Ni-coated Mg2Ni alloys.     

The effect of substrate composition on the electrochemical and mechanical properties of PEO coatings on Mg alloys

Plasma electrolytic oxidation (PEO) is a unique surface treatment technology which is based on anodic oxidation forming ceramic oxide coatings on the surface of light alloys such as Mg, Al and Ti. In the present study, PEO coatings prepared on AZ91D, AZ31B, AM60B and AM50B Mg alloys have been investigated. Surface morphology and elemental composition of coatings were determined using scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive spectrometer (EDS). SEM results showed that the coating exhibited a porous top surface layer and a subsequent dense layer with micro-pores and shrinkage cracks. Phase analysis of coatings was carried out by X-ray diffraction (XRD). XRD analyses indicated that PEO coatings on AZ alloys had higher amount of Periclase (MgO) followed by the presence of Spinel (MgAl₂O₄) e.g. on the AZ91D alloy compared to that on AM series alloys. In order to examine the effect of substrate composition on adhesion strength of PEO coating scratch tests were carried out. Electrochemical corrosion tests were undertaken by means of potentiodynamic polarization technique in 3.5% NaCl solution at room temperature (20 ± 2 °C). Corrosion test results indicated that the corrosion rates of coated Mg alloys decreased by nearly two orders of magnitude as compared to bare Mg alloys. PEO coatings on AZ series alloys showed better corrosion resistance and higher adhesion properties than AM series alloys. In addition to the PEO processing parameters, such are mainly attributes of the compositional variations of the substrate alloys which are responsible for the formation, phase contents and structural properties of the PEO coatings.     

The influence of carbon nanotubes on the corrosion behaviour of AZ31B magnesium alloy

Carbon nanotubes (CNTs) are an effective reinforcement for magnesium (Mg) and its alloys due to their excellent mechanical properties. However, due to their quite different electrical properties compared to other carbon allotropes, the influence of CNTs on the corrosion of Mg is expected to be different. For this reason, the corrosion of AZ31B Mg alloy based composite with CNTs (AZ31B/CNT composite) was investigated with immersion tests, polarization tests and surface potential measurements. The galvanic corrosion between the Mg matrix and CNTs played an important role in the corrosion behaviour of the AZ31B/CNT composite.     

铝含量对AS系列铸造镁合金机械加工性能的影响(英文)

研究铝含量对AS系列铸造镁合金机械加工性能的影响。通过测量切削力和表面粗糙度对镁合金的机械加工性能进行评估。研究合金的微观结构和拉伸性能。结果表明,切削力随着铝含量的增加而增大;AS91镁合金的表面粗糙度和力学性能最高;对力学性能有影响的主要机制是存在金属间相Mg2Si和Mg17Al12。在机械加工镁合金中,切削力随着切割速度的增大而增大。所测得的数据与机械加工合金的力学性能一致。