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。     

AZ91D镁合金表面无铬化学转化膜的研究

在AZ91D镁合金表面利用无铬的KMnO4-Mn(H2PO4)2-pH值调整剂转化液进行化学转化,分析了转化膜的形成机理.经XRD分析结果显示,转化膜为非晶态结构,SEM观察发现,转化膜表面均匀,存在有利于增强涂装层附着力的网状裂纹.转化膜经EDS和XPS分析表明,主要元素为Mg、Al、Mn、O,由MgO、Mg(OH)2、MgAl2O4、Al2O3、Al(OH)3、MnO2组成.转化后的AZ91D镁合金在3.5%的NaCl溶液中全浸试验结果表明,其腐蚀速率低于其他化学转化膜.     

压铸镁合金无铬转化的工艺探讨

为了改善镁合金无铬转化膜耐蚀性能,采用正交试验法确定压铸镁合金无铬转化的优化处理工艺,讨论了工艺参数对转化膜性能的影响机制,并通过SEM,EDS,XRD等方法分析了优化工艺转化膜的微观形貌、化学成分和相组成。研究表明：当A剂80g／L;B剂2g／L;C剂1g／L时转化膜的耐蚀性能最佳;在优化工艺条件下,转化膜由底层、致密的中间层以及由大量的宽度为1～3μm纵横交错的“裂纹”所分割成的小岛表层组成。表面成分由Mg,Al,O,P及少量的Ca和V元素组成,物相则主要由Mg,Mg17A112及不定形相组成。     

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。     

压铸镁合金AZ91D无铬转化膜

以压铸镁合金AZ91D为基底，用乙酸盐高锰酸盐在其表面制备出无铬化学转化膜，用扫描电镜和能谱仪研究了转化膜的形貌和成分，极化曲线法测定转化膜的耐蚀性能。结果表明，该无铬转化膜为黄色鳞片状，由锰、镁氧化物和镁锰氧化物组成，耐蚀性能高于压铸镁合金基体。     

镁合金化学转化膜

综述了镁合金化学转化膜技术的现状，主要涉及化学转化处理工艺及在多种不同处理液中所得到的转化膜的特性，最后还展望了今后镁合金化学转化膜的发展趋势。     

镀液温度对AZ31镁合金表面锌钙系磷酸盐转化膜耐蚀性的影响

采用化学沉积方法在AZ31镁合金表面制备锌钙系磷酸盐转化膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法研究镀液温度对镁合金AZ31表面磷酸盐转化膜表面形貌及其耐蚀性能的影响。利用电子能谱仪(EDS)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射仪(XRD)分析膜层化学成分、相结构。研究表明:当温度为50℃时,转化膜层晶粒均匀、完整,耐蚀性较好;膜层化学成分主要由O、P、Zn和Mg元素以及微量Ca组成,主要相组成为Zn3(PO4)2·4H2O;锌钙磷酸盐转化膜比磷酸锌转化膜具有更小的晶粒和更好的耐蚀性。     

AZ91D镁合金表面无铬化学转化膜的研究

采用磷酸盐-高锰酸盐在不同pH值条件下对AZ91D镁合金化学转化处理,检测了不同转化膜的腐蚀率,当转化液pH值为4-5时耐蚀性最佳。用XRD分析,转化膜为非晶态结构,SEM观察转化膜表面均匀,存在有利于增强涂装层附着力的网状裂纹。经EDS和XPS分析表明,转化膜主要成分为：Mg、Al、Mn、O元素,由MgO、Mg（OH）2、MgAl2O4、Al2O3、Al（OH）3、MnO2组成。     

镁合金无铬无氟前处理直接化学镀镍研究

采用磷酸为主要成分的溶液取代传统的铬酸加氢氟酸对镁合金进行活化处理,然后直接化学镀镍;用SEM/EDAX考察了无铬无氟前处理转化膜和化学镀镍沉积层的形貌、成分.结果表明,无铬无氟转化膜主要由磷酸镁组成,化学镀镍层表面较均匀、致密、无明显缺陷.经热处理后,镀层和基体的结合强度超过23 MPa.动电位极化测试结果表明,镀层体系的自腐蚀电位约为-0.36 V(SCE),有明显的钝化区间,对基体镁合金起到较好的防护作用.     

镁及其合金表面化学转化处理技术

镁合金作为结构材料具有优良的性能，其应用日益受到关注，但耐蚀性差却制约了其应用，寻找一种合适的表面处理方法已成为必然。综述了镁及镁合金的各种化学转化膜处理方法，包括铬酸盐转化膜、磷酸盐-高锰酸钾转化膜、锡酸盐转化膜、氟锆酸盐转化膜、稀土转化膜、钴酸盐转化膜以及钼酸盐、硅酸盐等转化处理方法。     

AZ91D镁合金多元转化膜结构及耐蚀性能的研究

为了获得性能优异的转化膜层,利用正交试验确定了组分为Ca(NO3)2、含Mn成膜剂、磷酸(85%)和加速剂的AZ91D镁合金多元复合转化处理液优化配方.用扫描电镜和X射线衍射仪分析了该配方所得转化膜的表面形貌和相结构.试验表明:转化膜表面分布着未穿透转化膜的裂纹,多元复合膜层由非晶态物质以及少量的Ca0.965Mg2Al16O27、Mn5.64P3、ZnAl2O4和(Mg0.66Al0.34)(Al0.83Mg0.17)2O4晶体构成.通过极化曲线分析转化膜在5%的NaCl溶液中的耐蚀性能,结果表明:多元转化膜具有比传统含Cr6+化合物的Dow1处理工艺所得转化膜优良的耐蚀性能.     

A291D镁合金锡酸盐转化膜形成机理和腐蚀行为研究

通过正交试验确定了以焦磷酸盐和锡酸盐为主要成分的镁合金化学转化处理的最佳工艺.用集气法和电化学方法评价了转化膜在中性NaCl溶液(NaCl的质量分数为3.5%)中的腐蚀行为;用扫描电镜和X射线衍射分析了转化膜的结构和形貌,探讨了转化膜的形成机理.结果表明:锡酸盐转化处理后在镁合金表面形成了以MgSnO3·H2O为主要成分的转化膜,转化膜由细小的球形颗粒密积而成;腐蚀性能评价证明它可对基体合金起到一定的防护作用.     

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.     

AZ31镁合金表面锡酸盐化学转化膜的研究

对AZ31镁合金表面采取锡酸盐化学转化处理,采用对比试验测定了转化膜在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀率,利用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)观察分析了转化膜的形貌和元素含量.结果表明:经锡酸盐转化后的AZ31镁合金的腐蚀率为2.65mm/a,未经转化的AZ31镁合金的腐蚀率为30.36mm/a,耐蚀性有明显提高;锡酸盐转化液pH值在3.5～12范围时对AZ31镁合金均形成了转化膜保护层.     

微弧氧化工艺及封孔处理对镁合金耐蚀性能的影响

为寻求在低成本下获得高性能镁合金防护膜的方法,采用直流低压微弧氧化工艺,在硅酸盐体系中添加抑弧剂抑弧以获得均匀的膜层,并对随后获得的微弧氧化陶瓷膜进行封闭处理.通过形貌分析及腐蚀析氢的方法研究了膜层的耐蚀性能及腐蚀特征,结果表明:在低电流密度下适当延长微弧氧化时间,可获得更为致密的陶瓷膜层,抗腐蚀性能更好.碳酸盐封孔处理可使膜层的致密层变厚,并进一步强化膜层的致密度;能保证基体完全不受腐蚀的时间显著延长,并在较长时间内使膜层的抗腐蚀性能明显提高.     

三乙醇胺对镁合金氧化膜层性能和微观结构的影响

系统的研究了三乙醇胺对镁合金阳极氧化过程、氧化膜层的耐蚀性能和微观结构的影响.结果表明:三乙醇胺可以加快氧化反应进行的速度,使表面孔隙变小,提高表面光洁度;三乙醇胺的加入使氧化膜层的Al含量增加,Si、P含量减少,说明基体参与氧化反应增加,溶液离子参与氧化反应减少;加入三乙醇胺的电解液制备的氧化膜的耐蚀性优于无三乙醇胺的电解液制备的氧化膜的耐蚀性,但耐蚀性能的增加与三乙醇胺的加入量不成正比.     

铜含量对镁合金化学镀Ni-Cu-P镀层性能的研究

为研究镀液中不同铜离子含量对镁合金AZ91D化学镀Ni-Cu-P镀层性能的影响,采用硫酸镍为镍源,在镁合金化学镀Ni-P的镀液中加入不同含量的铜离子,可直接得到不同的Ni-Cu-P镀层,但都较均匀致密,结合力良好.经过耐醋酸腐蚀、磨粒磨损试验,结果表明:在硫酸铜含量为0.5g/L的镀液中获得的Ni-Cu-P镀层,较基体的耐蚀性提高了0.84倍,耐磨性提高了0.56倍.由此得出结论:镀液中硫酸铜含量为0.5g/L,所得到的镀层性能最佳.     

Corrosion Properties of Calcium Stearate-Based Hydrophobic Coatings on Anodized Magnesium Alloy

A calcium stearate-based hydrophobic coating was formed on an anodized magnesium alloy by the electrodeposition method.The influences of the working voltages on the characteristics of the coatings were researched. The results indicate that the working voltages have significant effects on the morphology, thickness, roughness, and wettability of the hydrophobic coatings,but little influence on the phase composition. Higher working voltages promote the nucleation of the coatings during the deposition process. The thickness, roughness, and water contact angle of the coatings increase with the increase in working voltage. In addition, the influences of the working voltages on the corrosion properties and corrosion mechanisms of the coated magnesium alloys are discussed in detail. When the working voltage is 50 V, the best corrosion resistance is obtained, but when the working voltages are 20 V and 100 V, respectively, a low corrosion resistance is obtained because of the presence of the thinner and cracked coating on the substrate surfaces.     

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.     

镁合金AZ91表面化学镀镍层的制备及性能研究

为了优化镁合金表面化学镀镍工艺,降低施镀过程中的污染,研究了AZ91镁合金表面直接化学镀镍工艺,并应用SEM对镀层表面形貌进行观察,通过EDS及XRD对镀层成分及物相进行了分析,采用划线划格法、静态浸泡法分别对镀层与镁合金基体的结合力、镀层的防腐蚀性能进行了分析.研究结果表明:AZ91镁合金表面可通过直接化学镀镍获得结合力良好、表面硬度较高的镍镀层.镀层的成分分析显示:由于NaH2PO2发生自身氧化还原反应,镀层中存在少量P.在3.5%NaCl溶液中的静态腐蚀试验结果表明:镀层的耐腐蚀性能良好,对合金基体可以起到较好的防护作用.