镁合金微弧氧化替代|镁合金通过复合氧化处理后好在哪里?
发布日期:2023-11-21 浏览次数:674
镁合金是目前最轻的金属结构材料,同时具有高的比强度和良好的铸造性能,成为工程塑料、铝合金和钢材应用的竞争者或替代品,在汽车、航空、电子、兵工等领域具有广泛的应用前景,但其化学活性高(标准电极电位为−2.37 V)、极易腐蚀、耐磨性差、表面膜疏松多孔等,这些缺点成为制约其发挥结构性能优势的最大障碍。因此,镁合金需要进行表面处理后才能在大气条件下长期使用。
微弧氧化所形成的氧化膜具有明显的三层结构:外部的疏松层、中间的致密层和内部的结合层。致密层占总膜厚的90%,与基体形成微区冶金结合。微弧氧化疏松层中存在许多孔洞及其他缺陷,其物理、化学特性与微弧氧化处理时电参量的选择、电解液的配方以及样品自身的特性有关。经过多年的研究,镁合金微弧氧化技术已经有了长足的发展,但微弧氧化技术及其在镁合金表面的理论研究和应用仍存在许多不足,亟待进一步完善:
(1)微弧氧化陶瓷层表面存在大量的微孔,表面粗糙,致密度较低,严重影响陶瓷层的性能。近年来通过复合表面处理技术,如微弧-电泳复合处理工艺等,可以提高耐磨和耐蚀性能,改善致密层质量,增强陶瓷层的性能。
(2) 由于稀土元素优异的改性性能,其可以使微弧氧化起弧时间短,起弧电压下降明显,氧化膜均匀,表面颜色更白,同时还可以增加氧化膜的厚度,使得稀土元素在微弧氧化中的作用愈加明显,并且我国稀土资源丰富,开发稀土元素在微弧氧化工艺中的应用有较大的意义。
(3) 交流脉冲电源在镁合金微弧氧化过程中生长的陶瓷膜性能比直流电源生产的陶瓷膜的质量和性能高得多,因此交流脉冲电源模式将是微弧氧化技术的重要发展方向。
(4) 虽然镁合金微弧氧化后性能要优于阳极氧化,但微弧氧化成本较高,因此开发成本低、可回收、再利用、无污染的电解液是微弧氧化技术研究的关键。
微弧氧化层技术的应用和广泛发展存在着诸多限制性因素,为了大力促进微弧氧化技术的发展,并实现工程化应用,开发无污染电解液是微弧氧化层技术的首要任务,完善工艺参数,降低成本,尽早实现抑制弧光能耗,解决镁合金微弧氧化工业化应用的难题。
镁合金复合氧化技术,是华清高科针对镁合金材料的耐蚀性、耐磨性、耐高温等性能问题研发出的镁合金表面处理最新工艺,工艺完美的优化了镁合金通电问题,使得镁合金在经过复合氧化工艺加工后非常适合应用于航空航天领域。复合氧化技术是继化学镀、转化膜涂层、阳极氧化、有机物涂层、热喷涂和气相处理等镁合金表面处理之后研发的最新技术。
通过复合氧化技术对镁合金零部件的处理形成的膜层与普通的阳极氧化膜层相比,空隙小,空隙率低,与基质结合紧密,且在耐蚀、耐磨性能等方面得到了很大的提高。镁合金复合氧化技术生成的膜层综合性能优良,与镁合金零部件结合牢固,且工艺简单,对环境污染小, 所得膜层均匀、质硬,可以起到长期的保护作用,镁合金零部件裸膜状态下盐雾时间可达200小时,目前对其生长规律、生长机理和影响因素等已经有了较为深入的研究。华清高科复合氧化技术在工业上得到了一定的应用,是一种具有发展潜力的镁合金零部件表面处理技术。
复合氧化技术处理能力强,可通过改变工艺参数获取具有不同特性的氧化膜层以满足不同目的的需要;也可通过改变或调节膜层厚度使镁合金表面具有某种特性或呈现不同颜色;还可采用不同的电解液对同一工件进行多次复合氧化处理,以获取具有多层不同性质的陶瓷氧化膜层。复合氧化技术虽尚未投入大规模生产,但已引起人们的普遍关注,在许多工业领域有广阔的应用前景,是镁合金零部件表面处理技术发展的一个重要突破。