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镁合金防腐蚀方案汇总 化学转化处理 镁合金的化学转化膜按溶液可分为：铬酸盐系、有机酸系、磷 酸盐系、KMnO4 系、稀土元素系和锡酸盐系等。 传统的铬酸盐膜以 Cr 为骨架的结构很致密，含结构水的 Cr 则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。但 Cr 具有较大的毒性，废水 处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。镁合金在 KMnO4 溶液 中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱 性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统 的含 Cr、F 或 CN 等有害离子的工 。化学转化膜多孔的结构在镀前 的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。 有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、 电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。 化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护 层中间层。 阳极氧化 阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基 底涂层，并兼有良好的结合力、 电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合 金常用的表面处理技术之一。 传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不 仅污染环境，也损害人类健康。近年来研究开发的环保型工 所获得 的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工 Dow17 和 HAE 有大程度的提高。 优良的耐蚀性来源于阳极氧化后 Al 、Si 等元素在其表面均匀分布，使 形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。 一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主 要因素。研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分， 一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。而且溶胶成 分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层 的 X 射线衍射相结构。 但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均 匀的氧化膜层。 金属涂层 镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下： (1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响 镀层结合力; (2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的 迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结 合十分松散; (3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的 电化学特性，可能导 致沉积不均匀; (4)镀层标准 电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增 大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极 电位很负，施镀时造 成针孔的析氢很难避免; (5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成 为镀层孔隙的来源。 因此，一般采用化学转化膜法先浸锌或锰等，再镀铜，然后 再进行其它 电镀或化学镀处理，以增加镀层的结合力。镁合金 电镀层 有 Zn 、Ni 、Cu-Ni-Cr、Zn-Ni 等涂层，化学镀层主要是 Ni-P 、Ni-W-P 等 镀层。 单一化学镀镍层有时不足以很好地保护镁合金。有研究通过 将化学镀Ni 层与碱性电镀Zn-Ni 镀层组合，约 35μm 厚的镀层经钝化 后可承受 800-1000h 的中性盐雾腐蚀。也有人采用化学镀镍作为底层， 再用直流 电镀镍能得到微晶镍镀层，平均结晶颗粒大小为 40nm，因 晶粒的细化而使镀层孔隙率大大降低，结构更致密。 电镀或化学镀是同时获得优越耐蚀性和 电学、电磁学和装饰 性能的表面处理方法。缺点是前处理中的 Cr、F 及镀液对环境污染严 重;镀层中多数含有重金属元素，增加了回收的难度与成本。由于镁基 体的特性，对结合力还需要改善。 激光处理 激光处理主要有激光表面热处理和激光表面合金化两种。 激光表面热处理又称为激光退火，实际上是一种表面快速凝 固处理方式。而激光表面合金化是一种基于激光表面热处理的新技术。 激光表面合金化能获得不同硬度的合金层，具有冶金结合的界面。利 用激光辐照源的熔覆作用在高纯镁合金上还可制得单层和