鎂合金氧化|鎂合金涂裝前為何要做氧化處理?
發(fā)布日期:2023-12-08 瀏覽次數(shù):733
鎂合金由于其比重輕、高比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)良的減震性以及電磁屏蔽性等特點(diǎn),以及良好的回收性,在航空航天、汽車(chē)工業(yè)、電子產(chǎn)品外殼等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。因此,它被譽(yù)為21世紀(jì)最具開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力以及發(fā)展前景的綠色工程材料之一。
鎂合金本身非?;顫?,表面容易形成疏松的自然氧化膜層,其與基體的附著力較差,無(wú)法直接進(jìn)行涂裝,否則涂膜容易脫落,失去對(duì)鎂合金基體的保護(hù)作用。鎂合金的防腐性取決于涂料的質(zhì)量和涂層與基體的結(jié)合情況。為了提高涂料對(duì)鎂合金的防腐性能,目前最常采用的成熟工藝是在鎂合金表面進(jìn)行人工氧化預(yù)處理,然后再進(jìn)行涂裝。涂層與基體的結(jié)合力與氧化預(yù)處理密切相關(guān)。主要常見(jiàn)的鎂合金氧化法有以下幾種:
1、鎂合金化學(xué)氧化
鎂合金常用化學(xué)氧化處理包括鉻酸氧化、磷酸鹽磷化、氟化物氟化等方法,這些方法可以形成轉(zhuǎn)換膜層。這類(lèi)處理方法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低和廣泛應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn),可以作為鎂合金涂層的底層。然而,這種化學(xué)處理生成的膜層較薄,其耐腐蝕性能較差。處理液中一般含有鉻酸、氟化物或磷酸等,需要在較高溫度下進(jìn)行化學(xué)成膜處理。這種處理方法不僅需要加熱消耗能源,還容易對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。特別是使用致癌的鉻酸處理,已經(jīng)被淘汰。
2、鎂合金陽(yáng)極化
鎂合金陽(yáng)極氧化是通過(guò)電化學(xué)方法在堿性或酸性電解液中形成一層類(lèi)似陶瓷的氧化膜層。這種電化學(xué)氧化處理可以通過(guò)直流電或交流電來(lái)實(shí)現(xiàn),在基體表面形成耐腐蝕、耐磨損和具有一定絕緣性能的氧化膜層。與化學(xué)氧化相比,電化學(xué)氧化處理的耐腐蝕性能更好,并且與有機(jī)涂層的結(jié)合力較好,可作為有機(jī)涂料的預(yù)處理層。然而,電化學(xué)氧化的處理工藝相對(duì)復(fù)雜,相應(yīng)的設(shè)備和工藝要求也較高。電化學(xué)氧化處理是一種常用的鎂合金表面處理方法,它在提高鎂合金耐腐蝕性和涂層附著力方面具有優(yōu)勢(shì),但需要注意工藝復(fù)雜性和設(shè)備要求。
3、鎂合金微弧氧化
鎂合金微弧氧化是一種在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用的表面處理技術(shù),在我國(guó)經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)后得以推廣應(yīng)用。與傳統(tǒng)的陽(yáng)極氧化相比,鎂合金微弧氧化可以通過(guò)高電壓放電,在火花放電區(qū)域形成較厚的表面多孔的陶瓷膜層,具有很高的硬度和絕緣性能,并且可作為進(jìn)行涂料涂裝的良好預(yù)處理層。然而,這種方法的確存在一些問(wèn)題。首先,與傳統(tǒng)的表面處理方法相比,鎂合金微弧氧化的能耗相對(duì)較高,因此成本較高;其次,在高電壓下操作存在安全隱患,需要具備相應(yīng)的技術(shù)和安全措施;最后,所得到的膜層脆性較大,限制了它的應(yīng)用范圍。
4、鎂合金復(fù)合氧化
合肥華清高科研發(fā)團(tuán)隊(duì)在金屬表面處理的角度,通過(guò)針對(duì)鎂合金壓鑄件的耐蝕性、耐磨性、耐高溫等性能問(wèn)題,研發(fā)出鎂合金表面處理新工藝:復(fù)合氧化技術(shù),工藝良好的優(yōu)化了鎂合金壓鑄件出現(xiàn)的這些問(wèn)題,這項(xiàng)技術(shù)是繼化學(xué)鍍、轉(zhuǎn)化膜涂層、陽(yáng)極氧化、有機(jī)物涂層、熱噴涂和氣相處理等鎂合金表面處理之后研發(fā)的最新技術(shù)。
鎂合金復(fù)合氧化技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、材料適應(yīng)性寬等特點(diǎn),所得膜層均勻、質(zhì)硬,可以起到長(zhǎng)期的保護(hù)作用,鹽霧時(shí)間可達(dá)200小時(shí),涂層與基體的結(jié)合緊密,這也是鎂合金表面處理技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要突破。