镁合金氧化|镁合金涂装前为何要做氧化处理?
发布日期:2023-12-08 浏览次数:654
镁合金由于其比重轻、高比强度和比刚度、优良的减震性以及电磁屏蔽性等特点,以及良好的回收性,在航空航天、汽车工业、电子产品外壳等领域具有广泛的应用前景。因此,它被誉为21世纪最具开发和应用潜力以及发展前景的绿色工程材料之一。
镁合金本身非常活泼,表面容易形成疏松的自然氧化膜层,其与基体的附着力较差,无法直接进行涂装,否则涂膜容易脱落,失去对镁合金基体的保护作用。镁合金的防腐性取决于涂料的质量和涂层与基体的结合情况。为了提高涂料对镁合金的防腐性能,目前最常采用的成熟工艺是在镁合金表面进行人工氧化预处理,然后再进行涂装。涂层与基体的结合力与氧化预处理密切相关。主要常见的镁合金氧化法有以下几种:
1、镁合金化学氧化
镁合金常用化学氧化处理包括铬酸氧化、磷酸盐磷化、氟化物氟化等方法,这些方法可以形成转换膜层。这类处理方法具有工艺简单、成本低和广泛应用等优点,可以作为镁合金涂层的底层。然而,这种化学处理生成的膜层较薄,其耐腐蚀性能较差。处理液中一般含有铬酸、氟化物或磷酸等,需要在较高温度下进行化学成膜处理。这种处理方法不仅需要加热消耗能源,还容易对环境造成严重污染。特别是使用致癌的铬酸处理,已经被淘汰。
2、镁合金阳极化
镁合金阳极氧化是通过电化学方法在碱性或酸性电解液中形成一层类似陶瓷的氧化膜层。这种电化学氧化处理可以通过直流电或交流电来实现,在基体表面形成耐腐蚀、耐磨损和具有一定绝缘性能的氧化膜层。与化学氧化相比,电化学氧化处理的耐腐蚀性能更好,并且与有机涂层的结合力较好,可作为有机涂料的预处理层。然而,电化学氧化的处理工艺相对复杂,相应的设备和工艺要求也较高。电化学氧化处理是一种常用的镁合金表面处理方法,它在提高镁合金耐腐蚀性和涂层附着力方面具有优势,但需要注意工艺复杂性和设备要求。
3、镁合金微弧氧化
镁合金微弧氧化是一种在国外得到广泛应用的表面处理技术,在我国经过产业化开发后得以推广应用。与传统的阳极氧化相比,镁合金微弧氧化可以通过高电压放电,在火花放电区域形成较厚的表面多孔的陶瓷膜层,具有很高的硬度和绝缘性能,并且可作为进行涂料涂装的良好预处理层。然而,这种方法的确存在一些问题。首先,与传统的表面处理方法相比,镁合金微弧氧化的能耗相对较高,因此成本较高;其次,在高电压下操作存在安全隐患,需要具备相应的技术和安全措施;最后,所得到的膜层脆性较大,限制了它的应用范围。
4、镁合金复合氧化
合肥华清高科研发团队在金属表面处理的角度,通过针对镁合金压铸件的耐蚀性、耐磨性、耐高温等性能问题,研发出镁合金表面处理新工艺:复合氧化技术,工艺良好的优化了镁合金压铸件出现的这些问题,这项技术是继化学镀、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。
镁合金复合氧化技术具有工艺简单、材料适应性宽等特点,所得膜层均匀、质硬,可以起到长期的保护作用,盐雾时间可达200小时,涂层与基体的结合紧密,这也是镁合金表面处理技术发展的一个重要突破。