镁合金材料常见的表面处理方法有哪些?

发布日期:2023-07-18 浏览次数:823

        表面处理是一种通过改变物体表面的性质和特征来提高其耐腐蚀性、装饰性、润滑性、粘附性等方面的工艺过程。它可以涉及到材料的清洗、除锈、涂覆、电镀、喷涂、抛光、阳极氧化等多种方法。表面处理的目的是改善材料表面的质量和性能,使其更适合特定的用途或环境。常见的表面处理应用包括防锈处理、美化装饰、增加耐磨性、提高光亮度和减少摩擦等。通过表面处理,可以使材料更加耐用,并满足不同行业和领域对材料性能的要求。



        镁合金以其低密度、高比强度和刚度、卓越的减震性能和电磁屏蔽性能,以及优异的可回收性等优点,在航空航天、汽车工业和电子产品壳体等领域展现了广阔的应用前景。作为一种绿色工程材料,镁合金具备巨大的开发和应用潜力,且具备令人期待的发展前景。然而,由于镁合金具有极高的化学和电化学反应活性,尤其是在大气中以及潮湿和沿海地区容易受到腐蚀,这一问题对其广泛应用带来了限制。


        控制镁合金的成分和形成均匀的组织可以提高镁合金的抗腐蚀性,但镁合金的最终腐蚀防护常常需要进行表面处理,要获得自我保护的钝化膜需要新发现和新技术的开发。目前多种表面处理技术应用于镁合金的表面防护上,以改变镁合金的性能,扩大镁合金的应用领域,提高镁合金材料的使用寿命,主要常见的镁合金材料表面处理方法有以下几种:

        化学转化:化学转化是通过在镁合金表面形成一层钝化膜来提高抗腐蚀性能。常用的化学转化方法包括磷化、硫化、氧化等,这些方法可以形成致密的保护膜,有效降低镁合金的腐蚀速率。

        电化学处理:电化学处理是利用电化学反应在镁合金表面形成一层保护层。常见的电化学处理方法包括阳极氧化和阳极电泳涂层等。阳极氧化能够在镁合金表面形成致密的氧化层,提高抗腐蚀性能;阳极电泳涂层则可以形成耐腐蚀的有机涂层。

        机械处理:机械处理可通过抛光、研磨等方法改善镁合金表面的光洁度和平整度,从而减少缺陷和孔隙,提高抗腐蚀性能。

        表面涂层:表面涂层是将具有良好腐蚀抵抗性的材料覆盖在镁合金表面,起到防护作用。常见的表面涂层材料有有机涂层、无机涂层等。

        多层复合处理:多层复合处理是将不同的表面处理方法结合使用,通过形成多层保护膜来提高镁合金的抗腐蚀性能。例如,先进行化学转化处理形成基础保护层,再进行阳极氧化、表面涂层等处理来增强保护效果。

        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多层合金化层。激光处理能处理复杂几何形状的表面,但镁合金在激光处理时易发生氧化、蒸发和产生汽化、气孔以及热应力等问题,设计正确的处理工艺至关重要。


        针对当前的镁合金行业而言,表面处理是一个重要的难题。相较于铝合金,镁合金在表面处理方面仍存在许多挑战,因此仍处于不断研发和探索的阶段。这也导致了镁合金在日常生活民用产品中无法大规模应用,只有高强度的镁合金才能适用于高端产品和军工产品,其造价昂贵也成为镁合金推广的难题之一。


        然而,随着新能源汽车行业规模的扩大和快速发展,镁合金产业也得到了推动,为镁合金市场指明了一条光明的发展道路。许多镁合金生产企业已将镁合金表面处理作为重要项目进行专题研究。新能源的发展是历史的必然,也赋予了镁合金行业独特的历史使命。相信随着技术的不断革新,镁合金行业会得到更加顺畅的发展,成为替代传统金属制品的重要力量。

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