鎂合金微弧氧化替代|鎂合金通過(guò)復(fù)合氧化處理后好在哪里?
發(fā)布日期:2023-11-21 瀏覽次數(shù):639
鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,同時(shí)具有高的比強(qiáng)度和良好的鑄造性能,成為工程塑料、鋁合金和鋼材應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)者或替代品,在汽車(chē)、航空、電子、兵工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,但其化學(xué)活性高(標(biāo)準(zhǔn)電極電位為?2.37 V)、極易腐蝕、耐磨性差、表面膜疏松多孔等,這些缺點(diǎn)成為制約其發(fā)揮結(jié)構(gòu)性能優(yōu)勢(shì)的最大障礙。因此,鎂合金需要進(jìn)行表面處理后才能在大氣條件下長(zhǎng)期使用。
微弧氧化所形成的氧化膜具有明顯的三層結(jié)構(gòu):外部的疏松層、中間的致密層和內(nèi)部的結(jié)合層。致密層占總膜厚的90%,與基體形成微區(qū)冶金結(jié)合。微弧氧化疏松層中存在許多孔洞及其他缺陷,其物理、化學(xué)特性與微弧氧化處理時(shí)電參量的選擇、電解液的配方以及樣品自身的特性有關(guān)。經(jīng)過(guò)多年的研究,鎂合金微弧氧化技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展,但微弧氧化技術(shù)及其在鎂合金表面的理論研究和應(yīng)用仍存在許多不足,亟待進(jìn)一步完善:
(1)微弧氧化陶瓷層表面存在大量的微孔,表面粗糙,致密度較低,嚴(yán)重影響陶瓷層的性能。近年來(lái)通過(guò)復(fù)合表面處理技術(shù),如微弧-電泳復(fù)合處理工藝等,可以提高耐磨和耐蝕性能,改善致密層質(zhì)量,增強(qiáng)陶瓷層的性能。
(2) 由于稀土元素優(yōu)異的改性性能,其可以使微弧氧化起弧時(shí)間短,起弧電壓下降明顯,氧化膜均勻,表面顏色更白,同時(shí)還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顯,并且我國(guó)稀土資源豐富,開(kāi)發(fā)稀土元素在微弧氧化工藝中的應(yīng)用有較大的意義。
(3) 交流脈沖電源在鎂合金微弧氧化過(guò)程中生長(zhǎng)的陶瓷膜性能比直流電源生產(chǎn)的陶瓷膜的質(zhì)量和性能高得多,因此交流脈沖電源模式將是微弧氧化技術(shù)的重要發(fā)展方向。
(4) 雖然鎂合金微弧氧化后性能要優(yōu)于陽(yáng)極氧化,但微弧氧化成本較高,因此開(kāi)發(fā)成本低、可回收、再利用、無(wú)污染的電解液是微弧氧化技術(shù)研究的關(guān)鍵。
微弧氧化層技術(shù)的應(yīng)用和廣泛發(fā)展存在著諸多限制性因素,為了大力促進(jìn)微弧氧化技術(shù)的發(fā)展,并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用,開(kāi)發(fā)無(wú)污染電解液是微弧氧化層技術(shù)的首要任務(wù),完善工藝參數(shù),降低成本,盡早實(shí)現(xiàn)抑制弧光能耗,解決鎂合金微弧氧化工業(yè)化應(yīng)用的難題。
鎂合金復(fù)合氧化技術(shù),是華清高科針對(duì)鎂合金材料的耐蝕性、耐磨性、耐高溫等性能問(wèn)題研發(fā)出的鎂合金表面處理最新工藝,工藝完美的優(yōu)化了鎂合金通電問(wèn)題,使得鎂合金在經(jīng)過(guò)復(fù)合氧化工藝加工后非常適合應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。復(fù)合氧化技術(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)。
通過(guò)復(fù)合氧化技術(shù)對(duì)鎂合金零部件的處理形成的膜層與普通的陽(yáng)極氧化膜層相比,空隙小,空隙率低,與基質(zhì)結(jié)合緊密,且在耐蝕、耐磨性能等方面得到了很大的提高。鎂合金復(fù)合氧化技術(shù)生成的膜層綜合性能優(yōu)良,與鎂合金零部件結(jié)合牢固,且工藝簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境污染小, 所得膜層均勻、質(zhì)硬,可以起到長(zhǎng)期的保護(hù)作用,鎂合金零部件裸膜狀態(tài)下鹽霧時(shí)間可達(dá)200小時(shí),目前對(duì)其生長(zhǎng)規(guī)律、生長(zhǎng)機(jī)理和影響因素等已經(jīng)有了較為深入的研究。華清高科復(fù)合氧化技術(shù)在工業(yè)上得到了一定的應(yīng)用,是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ逆V合金零部件表面處理技術(shù)。
復(fù)合氧化技術(shù)處理能力強(qiáng),可通過(guò)改變工藝參數(shù)獲取具有不同特性的氧化膜層以滿足不同目的的需要;也可通過(guò)改變或調(diào)節(jié)膜層厚度使鎂合金表面具有某種特性或呈現(xiàn)不同顏色;還可采用不同的電解液對(duì)同一工件進(jìn)行多次復(fù)合氧化處理,以獲取具有多層不同性質(zhì)的陶瓷氧化膜層。復(fù)合氧化技術(shù)雖尚未投入大規(guī)模生產(chǎn),但已引起人們的普遍關(guān)注,在許多工業(yè)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,是鎂合金零部件表面處理技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要突破。