一种磷酸盐转化溶液处理镁合金表面的方法
- 发布人：管理员
- 发布时间：2011-03-18
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镁是最轻的金属结构材料之一，密度只有1.74g/cm3，镁及镁合金的比强度和比刚度都较高，并且还具有切削加工性和电磁屏蔽性好、回收率高等优点，广泛应用于航空航天、军工、汽车、冶金、纺织业、印刷业以及3C产品等许多领域。汽车行业中，镁合金用量年增长率达15%；电子产品行业中，年增长率达25%。镁合金被誉为“绿色工程材料”和21世纪的“时代金属”。
但是，镁的化学性质十分活泼，极易与氧气、氮气、水、CO2、SO2等发生反应而生成致密度系数较低的一层非金属膜，这层膜不能阻止氧等气体的进一步反应，对金属基体起不到有效的保护作用。另外，镁的标准电极电位为-2.34eV，是常用金属结构材料中最低的，当与其它金属接触时，易发生电偶腐蚀。这些都成为限制镁合金应用的关键问题。为了进一步提高镁合金的使用性能，扩大镁合金的应用范围，除了开发高纯镁或新型镁合金之外，进行适当的表面处理（如化学转化处理、阳极氧化、微弧氧化、离子注入、有机涂装、气相沉积等）以提高其耐蚀性也是行之有效的方法，对推进镁合金材料的应用具有十分重要的现实意义和经济效益。
化学转化法是指合金与某种特定溶液相接触，发生化学反应，在金属表面形成一层附着力良好的难溶性的化合物膜层，从而保护基体金属材料不受水和其它腐蚀性介质的影响。目前关于镁合金基体表面化学转化膜的研究很多，最成熟的是铬酸盐转化涂层，该方法最主要的缺点是溶液中含有对人畜和环境都会带来很大危害的Cr6+离子。因此开发低毒的无铬转化处理液成为当务之急。磷酸盐、氟锆盐等有望成为镁合金代铬转化涂层。
华南理工大学研究人员开发了一种磷酸盐转化溶液及其处理镁合金表面的方法，该溶液的组成为磷酸8～10ml/L，磷酸二氢钠50～70g/L，氟化钠2～3g/L，硝酸钠3～5g/L以及水。本发明磷酸盐转化溶液的处理方法为：机械预处理、超声波清洗、表面预脱脂、水洗、脱脂、水洗、化学转化、水洗、封孔、水洗、干燥保存。本发明方法降低了成本，提高了效率，减小了能耗，得到的化学转化膜均匀致密、结合力强、耐蚀性好，能对AZ91D镁合金进行短期防护，也可作为有机涂层与镁合金基体结合良好的衬底和中间过渡层。
但是，镁的化学性质十分活泼，极易与氧气、氮气、水、CO2、SO2等发生反应而生成致密度系数较低的一层非金属膜，这层膜不能阻止氧等气体的进一步反应，对金属基体起不到有效的保护作用。另外，镁的标准电极电位为-2.34eV，是常用金属结构材料中最低的，当与其它金属接触时，易发生电偶腐蚀。这些都成为限制镁合金应用的关键问题。为了进一步提高镁合金的使用性能，扩大镁合金的应用范围，除了开发高纯镁或新型镁合金之外，进行适当的表面处理（如化学转化处理、阳极氧化、微弧氧化、离子注入、有机涂装、气相沉积等）以提高其耐蚀性也是行之有效的方法，对推进镁合金材料的应用具有十分重要的现实意义和经济效益。
化学转化法是指合金与某种特定溶液相接触，发生化学反应，在金属表面形成一层附着力良好的难溶性的化合物膜层，从而保护基体金属材料不受水和其它腐蚀性介质的影响。目前关于镁合金基体表面化学转化膜的研究很多，最成熟的是铬酸盐转化涂层，该方法最主要的缺点是溶液中含有对人畜和环境都会带来很大危害的Cr6+离子。因此开发低毒的无铬转化处理液成为当务之急。磷酸盐、氟锆盐等有望成为镁合金代铬转化涂层。
华南理工大学研究人员开发了一种磷酸盐转化溶液及其处理镁合金表面的方法，该溶液的组成为磷酸8～10ml/L，磷酸二氢钠50～70g/L，氟化钠2～3g/L，硝酸钠3～5g/L以及水。本发明磷酸盐转化溶液的处理方法为：机械预处理、超声波清洗、表面预脱脂、水洗、脱脂、水洗、化学转化、水洗、封孔、水洗、干燥保存。本发明方法降低了成本，提高了效率，减小了能耗，得到的化学转化膜均匀致密、结合力强、耐蚀性好，能对AZ91D镁合金进行短期防护，也可作为有机涂层与镁合金基体结合良好的衬底和中间过渡层。
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