镁合金表面铝涂层研究进展

镁合金在现代工业中有着广泛的应用前景,但较差的耐蚀性能限制了其发展,沉积铝涂层技术作为改善镁合金表面性能的新技术得到了关注。综述了镁合金表面沉积铝涂层的技术研究现状,分析了此种技术的优势,介绍了在镁合金表面沉积铝涂层的几种主要方法:扩散铝涂层、物理气相沉积、化学气相沉积、高能束熔覆等,分析了各自的优缺点,并展望了镁合金表面铝涂层技术的发展趋势。     

AZ91D镁合金热喷涂锌铝涂层的热扩散研究

在AZ91D镁合金表面采用热喷涂工艺制备了锌铝涂层;为提高涂层与基体的结合强度,用热扩散处理以使涂层与基体间形成冶金结合,考察了热扩散温度和时间对涂层性能的影响。研究表明:经扩散处理后,涂层与基体界面处形成扩散熔合区,结合强度大大提高;能使涂层获得优良综合性能的最佳工艺是300℃×2h。     

AZ91D镁合金热喷涂锌铝涂层的热扩散研究

在AZ91D镁合金表面采用热喷涂工艺制备了锌铝涂层;为提高涂层与基体的结合强度,用热扩散处理以使涂层与基体间形成冶金结合,考察了热扩散温度和时间对涂层性能的影响.研究表明经扩散处理后,涂层与基体界面处形成扩散熔合区,结合强度大大提高;能使涂层获得优良综合性能的最佳工艺是300℃×2 h.     

AZ91D镁合金表面电弧喷涂铝锌涂层组织的研究

为了提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能和表面硬度,用电弧喷涂的方法在镁合金表面形成铝锌防护层,并结合扫描电镜和能谱对涂层的组织进行了观察及分析.结果表明,涂层由铝锌两相的机械混合物构成.涂层与基体结合良好,具有较高的显微硬度和较好的抗腐蚀性能.     

镁合金表面电子束熔覆铝涂层

为提高镁合金表面耐蚀性,采用火焰喷涂与高能电子束重熔技术在AZ91D镁合金表面制备了A1涂层.分析了涂层的微观组织结构和各区域的元素分布情况,测试了涂层硬度与耐蚀性.结果表明,在电子束重熔过程中,Al-Mg元素在涂层与基体间产生了明显的扩散,呈现交错的界面结合特征.涂层主要由熔覆区、合金化区和热影响区三部分组成,其中合金化层为典型的树枝晶结构.由于涂层中形成大量金属间化合物如Mg2Al3、Mg17Al12,使硬度由基体的70～80 HV0.05提高到220 HV0.05.这些相的存在也显著的提高了AZ91D镁合金表面的耐蚀性.     

镁合金表面热喷涂铝的防腐蚀研究

通过电化学实验和浸泡实验,研究不同压缩量状态下AZ80镁合金热喷涂铝涂层的抗腐蚀性能.结果表明:热喷涂铝涂层可明显提高AZ80镁合金的抗腐蚀性能,且当热喷涂铝涂层的压缩量为60％时,热喷涂铝涂层的抗腐蚀性能最好.     

镁合金表面冷喷涂铝涂层的热处理研究

使用冷喷涂方法在铸态AZ91D镁合金基体上沉积了纯Al涂层,所得涂层组织致密,厚度均匀,与基体结合良好,孔隙率小于1%.随后用机械减薄的方法使Al涂层的厚度减薄到135 μm,对减薄后的试样在真空加热炉中分别进行了400℃×20 h和400℃×40 h的热处理.结果显示随着保温时间的延长,Al涂层全部转化为较高硬度和较...     

球磨对镁合金反应热喷涂陶瓷涂层耐蚀性影响

在AZ31B镁合金表面采用相同配方、不同工艺(机械研磨和球磨团聚)制备复合喷涂粉末,并利用火焰热喷涂工艺制备陶瓷涂层,通过对涂层物相分析、致密性和热震性能测试、耐蚀性测试分析球磨对涂层耐磨性影响。实验结果表明:机械研磨法陶瓷涂层使基体耐酸性提高12.91倍,耐盐性提高7.46倍;球磨团聚法陶瓷涂层使基体耐酸性提高22.34倍,耐盐性提高7.68倍,球磨团聚法更适合制备热喷涂陶瓷涂层。     

镁合金水基金属耐蚀涂层的研究

针对镁合金化学性质活泼、不易直接涂装等特点,研究开发了一种主要由微米金属粉、有机硅烷等组成的新型环保水基金属防护涂层.中性盐雾试验、3.5%NaCl溶液浸泡、电化学阻抗和附着力测试等研究结果表明,该涂层具有良好的结合力、耐热性以及对基体的防护性能.用扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了涂层的片状层叠组织结构,并探讨了涂层的成膜机理与防护作用.     

镁合金表面铝化及其合金涂层研究现状

总结了国内外镁合金表面铝化及其合金涂层研究现状,分析了镁合金表面铝化及其涂层防护特点,介绍了渗铝法、磁控溅射法、冷喷涂和热喷涂法制备研究铝及其涂层的制备工艺及研究成果。     

铝合金化学镀Ni-P合金层及其耐蚀性研究

为进一步提高2024铝合金的耐蚀性,采用化学镀技术在铝合金表面沉积了Ni-P合金层,用扫描电镜观察镀层的表面形貌,通过开路电位、动电位极化和交流阻抗等电化学测试方法对比了镀层和2024铝合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:通过该工艺可以在铝合金表面沉积一层致密的Ni-P层,镀层的自腐蚀电位比基体更正,自腐蚀电流密度更低,铝合金的耐蚀性得到提高。     

AZ91D镁合金表面转化膜腐蚀及防护涂层性能研究

采用高锰酸盐、钼酸盐、锡酸盐转化液分别对AZ91D镁合金进行表面化学转化,得到三种不同的化学转化膜。分别通过SEM、EDS和全浸试验研究不同转化膜的表面微观形貌、成分和腐蚀率,通过划格法和中性盐雾试验法研究转化膜外部有机涂层的附着性能和耐蚀性能。结果表明,高锰酸盐和钼酸盐转化膜表面具有大量微细裂纹,锡酸盐转化膜表面呈鱼鳞状,均为后续涂装提供了具有一定粗糙度的表面。锡酸盐转化膜的耐蚀性最好,高锰酸盐转化后并涂层的附着力和耐蚀性能最好。     

AZ31B镁合金微等离子体氧化陶瓷膜耐腐蚀性研究

采用SEM、XRD等方法研究了AZ31B镁合金微等离子体氧化陶瓷膜的形貌特征和相组成.结果表明:直流脉冲电源条件下取得的陶瓷膜比交流脉冲电源条件下取得的陶瓷膜更致密,因而具有更佳的耐腐蚀性;XRD图谱显示陶瓷膜主要由MgSiO3和MgO相组成.在直流脉冲电源情况下,对比了不同电流密度对陶瓷层耐腐蚀性能的影响,得到电流密度为2A/dm2时膜层具有最佳耐腐蚀性的结论.     

锆在镁及镁合金中的作用

镁合金作为一种新型的工程材料具有许多独特的优点,锆作为微量元素加入到镁合金中,可以细化合金的微观组织,显著提高材料的力学性能,减少夹杂,改善镁合金的抗腐蚀性能等。论述了锆元素对镁合金各项性能的作用机理、锆元素细化镁合金晶粒的机制,提出合金制备过程中的加锆方式应是含锆镁合金今后研究的重点。     

镁合金微弧氧化膜有机封孔耐腐蚀性能的研究

镁合金AZ91D经微弧氧化处理后得到与基体结合牢固、表面多孔的氧化膜,研究了在该氧化膜上涂覆有机涂层进行封孔的方法,利用扫描电镜从复合膜层的横截面分析了有机涂层对微弧氧化膜层的封孔情况,并对封孔后的镁合金表面膜层的结合性能和耐腐蚀性能进行了初步试验分析.研究表明,有机涂层能渗入微弧氧化膜孔洞内5～30μm,与氧化膜层结合紧密.经1% HCl溶液浸泡试验,结果表明经过有机封孔后的微弧氧化膜层的耐腐蚀性能大大提高.     

镁合金消失模铸造涂料的研究进展

分析了镁合金消失模铸造涂料与铸铁、铸钢、铝合金消失模铸造涂料的不同之处，论述了镁合金消失模铸造涂料的研究进展，指出了镁合金消失模铸造涂料研究的方向。     

Self-Assembled Silane Film and Silver Nanoparticles Coating on Magnesium Alloys for Corrosion Resistance and Antibacterial Applications

Contamination resulting from microbial adhesion on magnesium alloys is very common in many applications. Self-assembly technology was employed to prepare an antibacterial composite coating by fixing silver nanoparticles （AgNPs） onto the surface of magnesium alloys. The AgNPs were immobilized on the surface of 3-aminopropyltrimethoxysilane （APTMS）-modified magnesium alloy AZ31 （APTMS/Mg） through electrosta- tic inter-attraction between partially protonated amino groups and negatively charged citrate-capped AgNPs, resulting in the AgNPs attached APTMS/Mg （AgNPs/APTMS/Mg） substrate. The prepared Ag colloid and functionalized AZ31 alloy were characterized by ultraviolet-visible （UV-vis） spectroscopy, Fourier transform infrared （FTIR） spectroscopy, scanning electron microscopy （SEM）, and electrochemical methods. Finally, the bactericidal activity of AgNPs/APTMS/Mg substrate against Escherichia coli was assessed by the inhibition zone. The results demonstrated that Si-O-Si covalent bonds existed on the substrate with the formation of inorganic Si-O-Mg bonds. AgNPs were immobilized and well-dispersed, forming a uniform submonolayer on the silane film in two dimensions. The AgNPs/APTMS-pretreated AZ31 alloys exhibited better corrosion resistance and excellent antibacterial performance.     

AZ31镁合金表面磷化工艺研究

研究了AZ31镁合金表面的磷化处理工艺,分析了磷化时间和封孔处理对镁合金表面磷化膜耐腐蚀性能的影响,并利用金相显微表面分析、腐蚀电位及极化曲线测量、腐蚀失重试验等方法评价了磷化膜的耐腐蚀性能.研究结果表明,磷化处理可以显著改善AZ31镁合金的耐腐蚀性能,并且随着磷化时间的增加,镁合金表面磷化膜的耐腐蚀性能不断得到提高;封孔处理可以有效地封闭镁合金表面磷化膜中残留的腐蚀活性通道,进一步提高镁合金表面磷化膜的耐腐蚀性能.