鎂合金新型陽(yáng)極氧化及電沉積技術(shù)研究.pdf

1、鎂合金作為21世紀(jì)“綠色”工程金屬，除具有比重小、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好等特點(diǎn)外，還兼有良好的阻尼減震和電磁屏蔽性能，已成為現(xiàn)代汽車、電子、通訊等行業(yè)的首選材料。但是鎂合金不耐腐蝕的問題限制了其應(yīng)用的范圍。因此適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硪栽鰪?qiáng)鎂合金的耐蝕性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的鎂合金表面處理技術(shù)有許多不足之處，例如，鎂合金的陽(yáng)極氧化易產(chǎn)生嚴(yán)重的火花放電；陽(yáng)極氧化電解液中的鉻、氟、磷等有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人類健康有不同程度的危害；鎂合金電鍍

2、工藝復(fù)雜。本文針對(duì)目前鎂合金表面處理存在的問題，研究并開發(fā)出鎂合金新型表面處理工藝。研究工作主要包括以下幾個(gè)方面： 1.研究并開發(fā)了一種鎂合金抑弧陽(yáng)極氧化工藝。采用恒電壓陽(yáng)極氧化技術(shù)，在鎂合金表面可形成一層光滑致密，具有較高硬度和優(yōu)良耐蝕性的陽(yáng)極氧化膜。研究了陽(yáng)極氧化電壓、電解液溫度等工藝參數(shù)對(duì)峰值電流密度和膜層厚度的影響。分別采用掃描電子顯微鏡(SEM)和動(dòng)電位極化法檢測(cè)膜層微觀形貌和耐腐蝕性能。研究表明：氧化電壓越高，峰值電

3、流密度越大，膜層越厚；該工藝可以應(yīng)用于較寬的溫度范圍。 2.研究并開發(fā)了一種無鉻、無氟、無磷的環(huán)境友好型鎂合金陽(yáng)極氧化電解液。采用恒電壓陽(yáng)極氧化技術(shù)，在由四硼酸鈉、硅酸鈉、有機(jī)羧酸鹽及有機(jī)胺等組成的環(huán)保型堿性電解液中，在鎂合金表面可形成一層光滑致密，具有較高硬度和優(yōu)良耐蝕性的陽(yáng)極氧化膜。探討了電解液中各組分在成膜過程中的作用及電解工藝參數(shù)對(duì)成膜過程和膜層性能的影響，研究表明：四硼酸鈉為促進(jìn)成膜、增加膜層厚度的主要物質(zhì)；硅酸鈉具有

4、細(xì)化膜層、改善膜層耐蝕性的作用；有機(jī)羧酸鹽可以有效提高膜層的硬度；有機(jī)胺可有效抑制陽(yáng)極發(fā)生弧光放電。另外峰值電流密度、pH值等對(duì)膜層性能也有明顯的影響。 3.研究了一種鎂合金表面直接電鍍鎳的新工藝。采用脈沖電流法預(yù)鍍鎳，再采用脈沖電流法電沉積鎳合金，便可在鎂合金表面獲得性能優(yōu)良的鎳合金鍍層。采用記時(shí)電位和動(dòng)電位掃描方法研究了鎂合金的直接電鍍鎳行為，并采用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)等方法對(duì)鍍層的微觀形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)